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Chão de fábrica

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Editora Saber LtdaDiretorHélio Fittipaldi

Associada da:

Associação Nacionaldas Editoras de Publicações Técnicas, Dirigidas e Especializadas

Atendimento ao Leitor: [email protected]

Os artigos assinados são de exclusiva responsabilidade de seus autores. É vedada a reprodução total ou parcial dos textos e ilustrações desta Revista, bem como a industrialização e/ou comercialização dos aparelhos ou ideias oriundas dos textos mencionados, sob pena de sanções legais. As consultas técnicas referentes aos artigos da Revista deverão ser feitas exclusivamente por cartas, ou e-mail (A/C do Departamento Técnico). São tomados todos os cuidados razoáveis na preparação do conteúdo desta Revista, mas não assumimos a responsabilidade legal por eventuais erros, principalmente nas montagens, pois tratam-se de projetos experimentais. Tampouco assumimos a responsabilidade por danos resultantes de imperícia do montador. Caso haja enganos em texto ou desenho, será publicada errata na primeira oportunidade. Preços e dados publicados em anúncios são por nós aceitos de boa fé, como corretos na data do fechamento da edição. Não assumimos a responsabilidade por alterações nos preços e na disponibilidade dos produtos ocorridas após o fechamento.

Editor e Diretor ResponsávelHélio Fittipaldi

RedaçãoDaniele Aoki,Monique Souza,Natália F. Cheapetta,Thayna Santos

Revisão TécnicaEutíquio Lopez

ProduçãoDiego Moreno Gomes,Renato Paiotti

DesignerCarlos C. Tartaglioni,Diego Moreno Gomes

ColaboradoresAlamir da Luz Jr., Anderson Almeida V. de Souza, Carlos Alberto Grosman, César Cassiolato, Filipe Pereira, Frank Zimmermann, Halley R. Monteneri Mora, Johnson Pontes de Moura, Leonardo Pereira Bastos, Marconi Patrício de Arruda, Pavel Svejda, Renato Paiotti, Rogério de Almeida Otaviano

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PARA ANUNCIAR: (11) [email protected]

CapaArquivo Editora Saber

ImpressãoParma Gráfica e Editora

DistribuiçãoBrasil: DINAPPortugal: Logista Portugal tel.: 121-9267 800

Mecatrônica Atual é uma publicação daEditora Saber Ltda, ISSN 1676-0972. Redação, administração, publicidade e correspondência:Rua Jacinto José de Araújo, 315, Tatuapé, CEP 03087-020, São Paulo, SP, tel./fax (11) 2095-5333

ASSINATURASwww.mecatronicaatual.com.brfone: (11) 2095-5335 / fax: (11) 2098-3366atendimento das 8:30 às 17:30hEdições anteriores (mediante disponibilidade de estoque), solicite pelo site ou pelo tel. 2095-5330, ao preço da última edição em banca.

E o ano da crise mundial se foi. Muita coisa aconteceu em diversos países,

mas no Brasil alguns setores se deram melhor que outros. O que notamos é que

havia um concerto entre vários empresários e associações em comparar a queda

de vendas deste ano em relação a 2008. Até parece que o salto significativo de

vendas de 2007 para 2008 não era nada. Se compararmos 2007 com 2009 po-

deremos notar pequena diferença para melhor ou pior, dependendo do setor.

Segundo a Abinee o comportamento da área de automação industrial não

foi uma das melhores como um todo, e para ilustrar melhor o comportamento

do setor resolvemos registrar os 3 últimos anos. Em 2007 tivemos um fatura-

mento de R$ 3097 milhões a preços correntes. Em 2008, R$ 3446 milhões e

em 2009, R$ 2861 milhões, ou seja pouco abaixo de 2007, logo considerando-se

o tamanho da crise, o efeito em nosso país foi mesmo pequeno.

Notamos que o empresariado não está demitindo os funcionários qualificados

e isto mostra a confiança de breve retomada. A Abinee projeta um crescimento em

2010, de 11 % sobre os resultados de 2009, para a automação industrial, devendo

chegar a R$ 3176 milhões, um pouco acima do número de 2007.

Nesta edição, mostramos ainda a breve história que aconteceu há alguns

anos com um acidentado em uma prensa. Muitos falam sobre os acidentes e

quando acontecem projetam que o futuro do acidentado será difícil, mas não

chegam perto de imaginar a realidade dos próximos anos para o acidentado,

sua família e seus colegas de trabalho. Ao constatar em nossa Redação a triste

história do Sr. Jube, resolvemos mostrar o que vem ocorrendo em nosso país

nos últimos anos, e as parcas providências do poder público.

Hélio Fittipaldi

Efeitos de uma crise econômica

Programáveis

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índice

Editorial

Notícias

Reportagem: Segurança

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Diagnóstico de falhas e alarmes em Sistemas Supervisórios e CLPs

Como programar o CLP CJ1, da OMRON

Protocolo digital Hart

Segurança em automação industrial

Pintura automatizada Dürr

Sitara - Microprocessador para aplicações industriais

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� Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2009

//notícias

saiba maisPires, J. Norberto. Automação industrial - 3ª edição - editora Lidel

BaLceLLs, Josep e romeraL, José Luis. Autómatas programables - editora marcombo

PiNto, João r. caldas. Técnicas de automação - edições técnicas e Profissionais

oLiveira, Paulo. Curso de Auto-mação Industrial - edições técnicas e Profissionais

Pereira, eng.º Filipe alexandre de sousa. Manual de Formação OMRON

Catálogos OMRON:www.omron.pt

Autômatos Programáveis

Schneider Electric faz parceria com a Foz do Brasil

a empresa schneider electric fechou uma parceria para o fornecimento de soluções para a Foz do Brasil, uma em-presa da organização odebrecht. a companhia, especialista na gestão de energia e automação, está modernizando os sistemas de abastecimento de água e esgoto sanitário nas concessões e parcerias em que a Foz do Brasil atua.

com a aplicação dos produtos da schneider a Foz do Brasil está alcançando economia e interação. a implantação de novas soluções de automação e supervisão facilitou tam-bém a gestão operacional dos processos de bombeamento e tratamento de água, assim como afastamento e tratamento de esgotos.

“este sistema eficiente auxilia na economia dos recursos naturais e também financeiros. essa parceria trará muitos ganhos, tanto para a Foz do Brasil quanto para o meio am-biente”, garante carlos alberto costa crusciol, gerente de contas de saneamento da schneider electric.

a schneider electric atua de forma padronizada na Foz do Brasil, proporcionando unificação da automação e su-pervisão, dos treinamentos e do intercâmbio de seu corpo técnico. Limeira (sP) foi o primeiro município beneficiado pelas melhorias do sistema supervisório. cachoeiro do itape-mirim (es), vitória (es), rio claro (sP) e rio das ostras (rJ) serão as próximas cidades que contarão com as soluções em suas estações de tratamento de água (eta), de tratamento de efluentes (ete) e elevatórias de esgoto (eee).

Por meio de soluções que incorporam a instalação de con-troladores programáveis, variadores de velocidade, chaves de partida soft-start e sistemas de supervisão, a Foz do Brasil acompanha todas as ações em cada uma das cidades pela Web. com isso, a empresa gerencia as redes, as estações de bombeamento e os reservatórios de forma simples e rápida. outra vantagem é o monitoramento da distribuição de água e do transporte de esgotos 24 horas por dia.

a visualização instantânea de alarmes e o controle da vazão de entrada e saída das estações elevatórias de esgoto, por exemplo, permitem tomadas de decisões rápidas, caso o sistema identifique entupimento de redes ou problemas com as bombas. outro destaque das soluções implantadas pela schneider electric é a geração de relatórios detalhados sobre todos os processos.

Curtas

Crescimentoa atividade industrial paulista cresceu pelo segundo mês consecutivo em outubro, mas o ritmo de expansão caiu mais do que pela metade, segundo dados da Fiesp.o indicador de Nível de atividade (iNa) cresceu 1,6% em outubro ante setembro, segundo dados com ajuste sazonal. sem ajuste, houve alta 4,5%. mas na compara-ção com outubro de 2008, a atividade recuou 4,6%. No ano, o iNa acumula baixa de 11,6%.o dado de setembro foi revisto para baixo para cresci-mento de 3,6% contra agosto com ajuste, ante a leitura preliminar de alta de 4,3%.

em outubro, um dos destaques de alta entre os setores pesquisados foi veículos automotores, com avanço de 7,9% mês a mês com ajuste sazonal, e alimentos e Bebidas com expansão de 7,7%.entre os setores, as maiores taxas de uso da capaci-dade foram de coque, refino de petróleo, combustíveis nucleares e produção de álcool, com 98,9%, segundo dados sem ajuste sazonal, e celulose, papel e produtos de papel com 91,5%.

Combustol conquista Recertificação ISO 9001:2000

a Divisão de tratamento térmico da combustol, per-tencente ao Grupo combustol & metalpó, acaba de obter a recertificação para a iso 9001:2000, norma que se baseia em princípios de gestão usados como um guia para a melhoria da performance das organizações.

“a manutenção da certificação é de extrema importância para nossa empresa, pois ela significa uma garantia para nos-sos clientes, que exigem esta norma. com a is0 9001:2000, eles sabem que estamos atendendo todos os requisitos de qualidade demandados”, diz edno Zucherato, coordenador de engenharia e representante da direção no sistema de Qualidade da Divisão.

a Divisão de tratamento térmico trabalha na implanta-ção de adequações relacionadas à iso 9001:2008, revisão que substituirá a atual norma iso 9001:2000, até o prazo de 11 de novembro de 2010. De acordo com Zucherato, a nova revisão contempla poucas mudanças na essência da norma. “Basicamente, a iso 9001:2008 traz um maior detalhamento na descrição dos requisitos, proporcionando maior clareza e facilidade de utilização”, completa.

Na próxima auditoria de manutenção, realizada semes-tralmente, a divisão de tratamento térmico da combustol já estará com as adequações realizadas conforme as novas exigências, visando a obtenção da iso 9001:2008.

A Schneider Electric atua de forma padronizada na Foz do Brasil, proporcionando unificação da automação e supervisão, dos treinamentos e do intercâmbio de seu corpo técnico.

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//notícias

Queda no faturamento de outubro preocupa Abimaq

Em relação ao mês anterior, a Abimaq, Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos, registrou uma queda de 10,1 % no faturamento de seus associados. Os números con-tinuam em baixa ao comparar janeiro-outubro deste ano com o mesmo período em 2008. A queda do faturamento foi 21,2%, passando de R$ 65,63 bilhões para R$ 51,72 bilhões, neste ano. Com a inflação, o total pode chegar a 23,6% negativo.

Segundo o Diretor Secretário da Abimaq, Carlos Buch Pas-toriza, a empresa esperava que o volume de faturamento fosse chegar a uma queda de 15%, no entando, registrou cerca de 20%. “Isto é um reflexo do auge da crise. Este mês de outubro foi um buraco negro”, afirma o diretor.

O faturamento bruto real de máquinas e equipamentos, de janeiro-outubro, em 2006 foi R$ 49,23 bilhões, crescendo, em 2007, para R$ 54,55 bilhões. Em 2008, houve um aumento significativo para R$ 66,35 bilhões. E este ano caiu para R$ 51,47 bilhões. A alta porcentagem na queda é consequência de um au-mento significativo no ano passado. Uma vez que os números de 2007 e 2009, se comparados, não apresentam tanta diferença.

ContrataçõesSe por um lado, o faturamento anual da Abimaq caiu, por

outro, as contratações feitas pela empresa continuam a subir. O setor está otimista e por três meses consecutivos, agosto/setem-bro/outubro, apresentou uma incremento de 0,1%, resultando em 272 novos contratados. No entanto, em comparação com o mesmo período do ano passado, que foi um ano excepcional, o número de empregados caiu 6,8%.

PerspectivasEntre as perspectivas para o próximo ano, a desoneração

total do setor é esperada pelo presidente Luiz Aubert Neto. “Esperamos que em 2010, o governo fique sensibilizado com a nossa situação e desonere a nossa cadeia produtiva para voltar a gerar crescimento e empregos dentro do País”. E como todo início de ano o primeiro trimestre é fraco para investimentos, a Abimaq acredita que só após o carnaval, o setor poderá apresentar indícios de melhoria.

Balanço da Abinee no ano da crise econômica

O desempenho das indústrias de elétrica e eletrô-nica não foi tão bom quanto o ano passado. Segundo a pesquisa da ABINEE - Associação Brasileira da Indústria Eletroeletrônica, anunciada em coletiva de imprensa por seu presidente, Humberto Barbato, uma queda de aproximadamente 9% ocorreu devido aos reflexos da crise econômica mundial, afetando a economia brasileira, tanto quanto o setor e seus segmentos. O faturamento total passou de R$ 123,1 bilhões (2008) para R$ 112,2 bilhões neste ano.

Sustentados pela carteira de pedidos pré-crise e in-vestimentos dos setores de petróleo e gás, fabricantes de bens de capital, como Automação Industrial, conse-guiram níveis razoáveis de faturamento no começo de 2009. Porém, a partir do segundo trimestre começaram a ressentir a falta de novas encomendas. Esta área apre-sentou uma queda de 17%, a segunda maior retração, perdendo só para o setor de telecomunicações. Suas exportações fecharam com redução de 18% e as im-portações, 12%.

Para 2010, a expectativa das empresas é que o fatu-ramento total atinja R$ 124,9 bilhões. O setor de auto-mação fica na dependência econômica do país e espera um crescimento de aproximadamente 11%. Segundo Nelson Ninnin, diretor da ABINEE da área de Automação industrial e presidente mundial da ISA (associação dos profissionais de automação fundada nos Estados Unidos em 1.945), a área de manufatura está lenta e saturada em comparação com a de processo.

O nível de empregos do setor eletroeletrônico também está instável. No começo do ano, o número de funcionários chegou a 161 mil, passou para 155 mil em maio e pode terminar o ano com 160 mil. O fato desta instabilidade ocorrer sem muitas demissões mostra as boas expectativas das empresas para o ano que vem, pois o custo de demissão e de recontratação a curto e médio prazo não compensa. Com isso, o número de empregados em 2010, pode chegar a 163 mil ou mais.

Curtas

CrescimentoA atividade industrial paulista cresceu pelo segundo mês consecutivo em outubro, mas o ritmo de expansão caiu mais do que pela metade, segundo dados da Fiesp.O Indicador de Nível de Atividade (INA) cresceu 1,6% em outubro ante setembro, segundo dados com ajuste sazonal. Sem ajuste, houve alta 4,5%. Mas na compara-ção com outubro de 2008, a atividade recuou 4,6%. No ano, o INA acumula baixa de 11,6%.O dado de setembro foi revisto para baixo para cresci-mento de 3,6% contra agosto com ajuste, ante a leitura preliminar de alta de 4,3%.

Em outubro, um dos destaques de alta entre os setores pesquisados foi Veículos Automotores, com avanço de 7,9% mês a mês com ajuste sazonal, e Alimentos e Bebidas com expansão de 7,7%.Entre os setores, as maiores taxas de uso da capaci-dade foram de Coque, refino de petróleo, combustíveis nucleares e produção de álcool, com 98,9%, segundo dados sem ajuste sazonal, e Celulose, papel e produtos de papel com 91,5%.

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//notícias

Mauá oferece MBA em Engenharia e Negócios do Gás e Petróleo

Com a recente descoberta do pré-sal, a sua exploração tende a abrir oportunidades para o país e principalmente para profissionais de diversas áreas. Com o objetivo de preparar os graduados interessados nesta especialização técnica, o Instituto Mauá de Tecnologia - IMT está lançando o MBA Engenharia e Negócios do Gás e Petróleo.

O curso terá a carga horária de 360 horas e será minis-trado às segundas e quartas- feiras no próprio campus do Instituto. A metodologia de aulas envolve análises, discussões de casos, debates e exercícios ao longo de todo o curso. Este programa foi elaborado a partir da identificação das exigências do mercado, mediante consulta a empresas de grande porte do setor, para identificar as habilidades e com-petências imprescindíveis ao entendimento da real dinâmica do modelo de negócios do setor de Gás e Petróleo.

Assim, entre outras disciplinas, o programa do curso inclui Regulamentação e Legislação para Atividades de Exploração e Refino de Petróleo e Distribuição de Petróleo e Gás, Ges-tão Ambiental, Geopolítica e Usabilidade do Gás Natural, Mercado do Gás Natural e Desenvolvimento Tecnológico, Fundamentos da Geologia do Petróleo e Gás; Dinâmica do Processo de Exploração de Petróleo e Gás, Tecnologia de Perfurações de Poços e Sistemas de Distribuição Mercado Internacional: /Trading/ de Petróleo e Gás.

As inscrições já estão abertas. A primeira turma tem início em março de 2010. Informações e inscrições no site www.maua.br/posgraduacao.

Curtas

EmpregoO emprego na indústria paulista teve em outubro o maior aumento desde abril do ano passado, dando continuidade à recuperação iniciada em setembro.Foram geradas 9 mil vagas no mês, alta de 0,28% sobre o mês anterior, segundo dados com ajuste sazonal divulgados pela Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp) nesta quarta-feira (11). Sem ajuste sazonal, o emprego cresceu 0,41%. O ajuste sazonal é um cálculo feito para eliminar efeitos particulares de cada mês, como os ligados a feriados, datas comemorativas, estação do ano e outros.Na comparação de outubro deste ano com o mesmo mês de 2008, o nível de emprego teve baixa de 7,61%, com 184 mil postos de trabalho a menos. No ano, o nível de emprego na indústria do Estado acumula baixa de 1,49 %, com o fechamento de 34 mil vagas.Dezesseis dos 22 setores pesquisadas registraram contratações em outubro, enquanto quatro aponta-ram demissões e dois tiveram estabilidade. O setor com o maior número de abertura de vagas foi o de Veículos Automotores, com 1.763 novos postos.

Com a recente descoberta do pré-sal, o Instituto Mauá de Tecnologia lança o MBA Engenharia e Negócios do Gás e Petróleo. O Programa do curso foi elaborado com as exigências do mercado sob consulta de grandes empresas do setor.

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10 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2009

//notíciasFord anuncia investimento de R$ 4 bilhões no País

A Ford anunciou na Bahia, a ampliação da fábrica de Camaçari, projeto que ficará com grande parcela de um investimento de cerca de R$ 4 bilhões que será gasto pelo grupo em todas as unidades no País nos próximos cinco anos. É o maior investimento da empresa no Brasil, segundo fontes do setor auto-mobilístico e governamental. O programa anterior, para o período 2007/2012, é de R$ 3,4 bilhões e se somará ao novo aporte.

A solenidade teve a presença do presidente Luiz Inácio Lula da Silva e do governador da Bahia, Jaques Wagner (PT).

O presidente da Ford Brasil e Mercosul, Marcos de Oliveira, apresentou os novos projetos da com-panhia, que incluem desenvolvimento de veículos, um deles provavelmente o substituto do EcoSport. A fábrica de Camaçari opera no limite de sua capa-cidade - de 250 mil carros ao ano - e sua ampliação vinha sendo negociada há pelo menos dois anos.

Para a construção da fábrica, a primeira de uma grande montadora do Nordeste, a Ford aplicou US$ 1,2 bilhão (na época, o equivalente a R$ 3,2 bilhões). Na ocasião, foi beneficiada pelo regime automotivo do Nordeste, que concedeu benefícios fiscais, como a isenção de impostos por vários anos. A unidade trabalha no sistema modular de produção, com vários fornecedores instalados dentro da fábrica e que também vão arcar com parte do investimento. São produzidos na linha de montagem os modelos Fiesta, Fiesta sedã e EcoSport.

Nas próximas semanas, outra montadora, a Volkswagen, deve anunciar novos investimentos prin-cipalmente para a fábrica Anchieta, em São Bernardo do Campo (SP), onde são produzidos os modelos Gol, Polo, Saveiro e Kombi, em várias versões. Recente-mente, a General Motors anunciou um programa de R$ 2 bilhões até 2012.

Produtos

positivo de armazenamento externo.Outra novidade é a opção de execu-tar a interface de operação VisionView em um PC. O software oferece todos os recursos do painel de operações e flexibilidade para utilização de qual-quer display que possa ser conectado a um PC.Estes aprimoramentos concedem aos operadores do chão da fábrica um controle maior sobre seus aplicativos de visão e melhor compreensão.

“R$ 4 bilhões a serem gastos em todas as unidades no País nos próximos cinco anos.” De acordo com o setor automobilístico e governamental, este é o maior investimento feito pela empresa no Brasil.

play touch screen para os sistemas de visão Cognex In-Sight, que permite aos operadores ver e monitorar de perto a atividade dos sistemas de visão nas linhas de produção.O VisionView 1.2 aumenta a captura de dados do aplicativo. A nova função de pan e zoom permite um exame mais minucioso das peças defeituosas e facilita a regulagem precisa do foco do sistema de visão para obtenção de imagens de alta resolução. Os operadores das linhas de produção também podem transferir imagens de peças reprovadas para um dis-

A empresa Cognex Corporation, desenvolvedora de sistemas e sen-sores de visão, aprimorou a interface de operação VisionView® com novas funções que oferecem visualização mais detalhada das peças ou compo-nentes inspecionados, armazenamento simplificado de imagens das peças reprovadas e opção para inspeção via PCs. É uma interface com dis-

Cognex Visionview disponível em duas plataformas

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11Novembro/Dezembro 2009 :: Mecatrônica Atual

//notíciasProdutos

Sensor de Visão vedado com múltiplos recursos de Inspeção

O sensor de visão vedado da Banner Engineering com invólucro IP68 oferece durabilidade em rigoro-sas condições industriais e de lavagem. O invólucro resistente de alumínio com revestimento de níquel do novo Presence PLUS P4 OMNI resiste a choques e vibrações. A unidade autocontida não requer um controlador à parte.O novo Sensor de Visão serve para várias aplicações, como: Inspeção de alinhamento de rótulos; Verifica-ção e comparação de cores; Detecção de defeitos; Inspeção de embalagens; Verificação de montagem; Detecção de nível de preenchimento; Inspeção de gotas de cola; Inspeção de tampas de frascos; Pre-venção de erros, entre outros.Foi projetado para ser utilizado nas indústrias, inclu-sive as de alimentos e bebidas, farmacêutica, automo-tiva, embalagens, manuseio de materiais e gráfica.As ferramentas de posição, análise e geometria do sensor permitem realizar a inspeção simultânea de múltiplos itens para abranger aplicações complexas. A interface intuitiva para o usuário, idêntica em todos os sensores PresencePLUS, assegura a facili-dade de instalação e operação.

Os modelos estão disponíveis com resolução de 640 x 480, ou de 1280 x 1024 para inspecionar áreas maiores em mais detalhes. Entre as opções funcionais destacam-se a leitura de códigos de barra 2D e 1D, reconhecimento/verificação óptica de caracteres (OCR/OCV) e inspe-ção de esferas. São oferecidos como acessórios tampas de lente e aneis de luzes LED com classificação IP68 em infra-vermelho, vermelho, verde, branco ou azul.

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//notíciasProdutos

Siemens no Brasil desenvolve relé de proteção térmica digital para transformadores

A Siemens no Brasil desenvolveu o relé de proteção térmica digital Simotemp, integralmente adequado à tecnologia de redes inteligente (smart grids). A solução foi criada para proteção térmica de trans-formadores e é indicada para equipamentos onde são necessários o controle e proteção confiáveis da temperatura. Esse novo produto indica com maior precisão a temperatura do óleo e enrolamentos do transformador, fatores que influenciam diretamente no envelhecimento do sistema de isolação (papel e óleo). Com isso é possível um controle mais efi-ciente do sistema de refrigeração, visando prolongar o tempo de vida útil do transformador.Totalmente desenvolvido pela Siemens no País, na fábrica da empresa em Jundiaí (SP), o Simotemp reforça o posicionamento global da empresa em fornecer ferramentas inovadoras que podem contri-buir desde a geração até a distribuição e consumo de energia elétrica dentro do conceito das smart grids. Trata-se de um produto confiável, preciso e que pode ser utilizado praticamente em qualquer transformador, além de ser de fácil programação e aplicação. No País, a companhia já tem solicitações para fornecimento dessa solução.O Simotemp monitora as temperaturas do óleo isolante e a temperatura do ponto quente (hot spot) de até três enrolamentos em um único aparelho. Além disso, possui memória de massa para armaze-namento de dados e registro de eventos, função de pré-resfriamento e exercício do sistema de refri-geração. Visando facilitar a interface com o usuário, possui entrada USB frontal e software dedicado para configuração, download e análise dos dados em memória através de ferramenta gráfica, incluído em cada Simotemp. Sua confiabilidade é obtida através do emprego de componentes de alta qualidade e sistema de contingência.

Novidades na Brazil Automation ISA 2009No mês de novembro a empresa Elipse Software participou

do Brazil Automation ISA 2009, o 13° Congresso Internacio-nal e Exposição Sul-Americana de Automação, Sistemas e Instrumentação. O evento, considerado o maior nas áreas de instrumentação e automação industrial da América Latina, foi realizado em São Paulo. Durante a feira, a Elipse apresentou seus principais produtos e lançamentos.

A novidade exposta pela empresa foi o Elipse Plant Manager, historiador de processos capaz de coletar, consolidar e armaze-nar dados provenientes de várias fontes de tempo real ou his-tóricas, proporcionando uma plataforma para a integração dos universos de TI e TA. A solução permite desenvolver aplicações de inteligência industrial e análise de dados, auxiliando na tomada de decisões e na melhoria da performance produtiva.

“Gostei do Elipse Plant Manager por agregar um grande co-nhecimento na área de automação”, disse Ivando Severino Diniz, professor do curso de Engenharia de Controle e Automação, da Universidade Estadual Paulista – Campus de Sorocaba.

Um outro lançamento foi o E3 Power, plataforma criada para garantir confiabilidade, qualidade e eficiência ao processo de operação de redes de distribuição de energia elétrica. O software apresenta um conjunto de sofisticados aplicativos de análise de sistemas elétricos como: Processador Topológico, Fluxo de Potência e Estimador de Estados. Além disso, possui um ambiente de simulação que facilita a integração entre os setores de pré e pós-operação com o centro de controle da empresa.

A versão 3.2 do E3 também foi exposta na feira. A novidade traz diversas melhorias em praticamente todos os componentes que integram o software. Uma série de implementações podem ser visualizadas no E3 Playback, E3Alarm, aba Penas do E3Chart, E3 Studio, E3 Viewer, IODriver / IOServer, entre outros.

E um outro destaque da Elipse foi o E3 Playback, solução que permite a interpretação de ocorrências passadas referentes a qualquer tipo de processo.

Para mais informações acesse o site www.elipse.com.br.

Curtas

TestesA Cognex disponibiliza para os mais variados setores da indústria no Brasil alguns de seus kits desenvolvidos pela empresa para apresentar aos clientes as funcio-nalidades de suas soluções de rastreabilidade. Dessa maneira, é possível obter maior conhecimento dos recursos técnicos e de suas vantagens para alcançar alta produtividade, controle minucioso e segurança na produção de todo tipo de mercadoria antes da decisão pela compra.

As empresas interessadas em conhecer as aplicações, tecnologia e benefícios do sensor de visão Checker 3G, do sistema de controle visual em cores In-Sight Micro, e do menor leitor de identificação fixo de alta performance do mundo, o DataMan 200, agora podem agendar testes prévios com a presença do engenheiro de vendas da Cognex, José Carlos Bernardes Oliveira, ou com representantes das distribuidoras da empresa no Brasil, Pollux e OMNI.

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http://www.sick.com.br


reportagem

Usaiba maisSegurança Funcional (SIS) - Parte 1Reduza o risco de acidentes na sua empresaMecatrônica Atual 24

A máquina que você trabalha é segura?Mecatrônica Atual 28E

Conheça o CIP Safety, protocolo para a área de segurançaMecatrônica Atual 35


ma coisa que qualquer um pode constatar são os danos físicos, psicológicos e materiais que os acidentes ocasionam em quem os sofre. Os que convivem com o acidentado também são afetados na parte psicológica, sejam parentes ou colegas de trabalho.

Isto impacta na empresa e nos seus produtos de modos diferentes de acordo com o ramo de atividade, a ponto de se refletir em seu faturamento e ocasionar sérias consequências para a vida dela.

Conforme essa situação ficou mais evidente, na segunda metade do século passado algumas normas começaram a ser elaboradas para tentar corrigir estas fatalidades que, às vezes, atingiam a vida dos trabalhadores.

Por isso mesmo, o que muita gente desconhece é que ao se elaborar uma norma o que é considerado em primeiro lugar, é a vida do ser humano e dos animais. Nas nações mais civilizadas e também pioneiras na adoção dessas normas, o poder público zela por sua aplicação correta sob pena

das sanções de lei. Nem todos os países observam o mesmo rigor, chegando alguns a ignorar qualquer norma de proteção ao trabalhador e ao usuário dos produtos e serviços das empresas.

Felizmente a globalização tem contribuido positivamente para que em todo o mundo se adotem normas de proteção, pois a concor-rência pelo mercado global é feroz e não se admite mais hoje em dia, que se aceite em razão de preço menor, um produto que não observa as principais normas internacionais como a IEC, a ISO e outras.

No Brasil o órgão que estabelece as normas é a ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, que vem se esforçando para estar atualizada como as principais associações do mundo. Um comitê é formado por um grupo de pessoas que representam o setor e as empresas que fazem parte da associação, para discutir as normas sobre determinado assunto. Na maioria das vezes se baseiam em normas já existentes em outros países e as adaptam para a nossa realidade.

Automação SeguraPor que os acidentes acontecem!?

Mesmo com a criação de normas de seguran-ça acidentes continuam sendo frequentes em algumas empresas.

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reportagem

Automação SeguraPor que os acidentes acontecem!?

Como a norma é estabelecida e não há nenhuma sanção responsável pela não aplicação e muito menos há fiscalização eficaz, cabe aos prejudicados recorrerem à Justiça caso algum acidente aconteça e o culpado não seja a vítima, fazendo assim valer os seus direitos. Aí sim, a norma pode ser usada pelo advogado da vítima para consubstanciar o processo contra a ré.

O que ocorre muito é que as vítimas não sabem dos seus direitos e não vão à Justiça para reinvindicá-los, seja um trabalhador, um usuário de serviços ou o cliente de um produto. Conforme este entendimento vem evoluindo por parte das empresas, dos trabalhadores e consumido-res, as normas são melhor estabelecidas para o resguardo das partes envolvidas e todos saem ganhando, pois também são cada vez mais aplicadas. A Redação de Mecatrônica Atual vem se preocupando nos últimos anos com este tema e como fazer uma abordagem adequada e técnica do problema em nosso país.

Caso e Depoimento de AcidentadoEm 1969, trabalhando havia um ano numa famosa fábrica de brinquedos, o operário metalúrgico Jube Angelo Tomazi sofreu um acidente numa prensa de 400 toneladas que pegou os dedos das duas mãos. “Um anel que freava a máquina se rompeu e ela entrou em operação automática pegando as minhas mãos” conta Jube. Na época, ele ficou de licença pelo INPS (atual INSS) por 30 dias. Sem os dedos da mão esquerda, e um enxerto no dedo indicador que ficou torto e sem movimento,como mostra a foto tirada pela nossa reportagem, teve alta e voltou a trabalhar na mesma prensa. Em 15 dias gangrenou um dedo da outra mão atingida (a direita) e devido ao discutível atendi-mento hospitalar, teve novo afastamento para amputá-lo. Ao voltar ao trabalho, alegou que não tinha condições psicoló-gicas para continuar na mesma máquina e pediu para ser transferido de seção. Dois meses depois foi mandado embora. Dada a mutilação e só com ensino primário, não conseguiu mais emprego. Como a maior parte dos trabalhos da empresa necessi-tavam das mãos, passou a ser, informal-mente, vendedor ambulante.

Deixando de lado o mau atendimento hospitalar, do INSS e da empresa, per-gunta-se: as máquinas dessa empresa tinham manutenção preditiva!? Haviam normas de segurança, na época, que não foram observadas pelo fabricante da prensa e pela fábrica de brinquedos!?Com as normas atuais e a evolução da tecnologia consegue-se evitar atualmente que este tipo de acidente aconteça!?Nem sempre, pois ainda há muita máquina antiga funcionando nas indústrias que não foi atualizada, ou como dizem no meio, não foi “retrofitada” pela empresa proprietária. Também existem máquinas novas que não estão dentro das normas de segurança.Em Belo Horizonte/Minas Gerais já encontramos medidas de segurança para os trabalhadores. Desde 2003, o Ministé-rio do Trabalho e Emprego e o Ministério Público desenvolvem o Projeto Prensa, cujo o objetivo é fomentar a proteção de prensas e reduzir o índice de acidentes com mutilações de trabalhadores no estado mineiro. Desde que foi iniciado o projeto, cerca de 500 máquinas já foram reformadas de acordo com as normas de segurança, segundo informações das procuradoras responsáveis pela sua condução no Ministério Público do Tra-balho, Sônia Toledo Gonçalves e Maria do Carmo de Araújo.“A retirada das prensas por meio de adjudicação é uma iniciativa piloto, que adotamos para garantir a proteção dos trabalhadores com a definitiva eliminação das máquinas obsoletas do mercado . A mesma providência poderá ser adotada em outras empresas que se recusarem a reformar seu maquinário”, enfatizou Maria do Carmo de Araújo.De acordo com dados da Previdência Social, 25% dos acidentes de trabalho ferem ou mutilam as mãos e punhos de trabalhadores, sendo que as PRENSAS, mecânicas ou hidráulicas, ocupam o pri-meiro lugar dentre as máquinas de maior risco. A PRENSA é um equipamento usado para conformar, moldar, cortar, furar, cunhar e vazar peças. Em geral, são máquinas obsoletas, inseguras, responsá-veis por histórias de esmagamento/ampu-tação de dedos e mãos de trabalhadores.

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supervisão

saiba maisHANSEN, R. C. Eficiência Global dos Equipamentos, Editora Bookman Ltda., Porto Alegre, 2006.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MANUTENÇÃO. Documento Nacional 2007 - A Situação da Manutenção no Brasil, Florianópolis, Associação Brasileira de Manutenção, 2007. 1 CD-ROM.

ALMEIDA, M. T. Manutenção Preditiva: Confiabilidade e Qualidade, Disponível em: www.mtaev.com.br/download/mnt1.pdf. Acesso em: 28 out.2007, Itajubá.

ROSÁRIO, J. M. Princípios de Mecatrônica. Editora Prentice Hall, São Paulo, 2005.


Johnson Pontes de MouraUNIVC - Professor de Pós-Graduação da

Faculdade do Vale do Cricaré

Carlos Alberto GrosmanUCL - Faculdade do Centro Leste e

Discente da Pós-Graduação da Faculdade do Vale do Cricaré

Leonardo Pereira BastosUCL - Faculdade do Centro Leste

Anderson Almeida Virgílio de SouzaArcelorMittal Tubarão

Rogério de Almeida OtavianoArcelorMittal Tubarão

Marconi Patrício de ArrudaArcelorMittal Tubarão

Alamir da Luz JúniorArcelorMittal Tubarão

Diagnóstico de Falhas e Alarmes em Sistemas Supervisórios e CLPs

Uma das maiores dificuldades para a solução de problemas imprevistos em processo é a identificação correta de alarmes no supervisório. Considerando as paradas súbitas em equipamentos nos processos dos quais os autores participaram, estima-se que 90% do tempo total foi gasto na identificação da falha. Conheça os mecanismos implementados para reduzir o tempo de diagnóstico de falhas, sendo descritos três casos de melhorias promovidas em processos da ArcelorMittal Tubarão, com as descrições das técnicas escolhidas e os resultados obtidos.

Considerações IniciaisA lucratividade de uma empresa ou

negócio vem do resultado de suas receitas operacionais, obtidas através de vendas de produtos ou serviços, descontando-se os custos de produção, que são os gastos com matéria-prima, recursos humanos e equipamentos. Em um ambiente cada vez mais competitivo, os custos de uma planta industrial são controlados individualmente e, dentre eles, estão a manutenção das má-quinas e as paradas da linha de produção, programadas ou imprevistas, para reparo dos equipamentos.

A manutenção tem suas estratégias de atuação, podendo ser planejadas, com aspectos preventivos ou preditivos, ou não planejadas, com aspecto corretivo, ocorrendo intervenção apenas quando há uma quebra ou defeito de equipamento.

Durante a pesquisa sobre o assunto, os autores observaram que o tratamento da “manutenção corretiva” não tem referências bibliográficas em grande número. Existem muitas publicações quando se trata de manu-tenções preventivas e preditivas, que, é claro, são temas de extrema importância para o gerenciamento de falhas em equipamentos. Mas é sabido que a “manutenção corretiva custa de 3 a 5 vezes a mais que a manutenção preventiva e planejada, pois, tempo, trabalho, materiais e equipamentos são desperdiçados” (HANSEN, 2006, p. 112).

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As técnicas de manutenção planejada não evitam totalmente as falhas de equipa-mentos de processo. E quando ocorrem estas falhas, o que fazer? Como identificá-las em um sistema supervisório? O que fazer para minimizar o tempo de atendimento e reduzir a perda de produção? Este trabalho assumiu parte deste tema e teve como propósito mostrar caminhos e alternativas simples para identificar falhas através de mecanismos e técnicas que podem ser implementados em equipamentos que já existem na empresa, como CLPs e supervisórios.

No item 2 mostram-se dados sobre a manutenção de equipamentos, suas estratégias e os tipos de falhas. Nos itens 3 e 4 tem-se a descrição do Controlador Lógico Programável (CLP) e do Sistema Supervisório, necessária para a compreensão das técnicas implementadas nos três casos reais, que são detalhados no item 5. O item 6 apresenta os resultados obtidos, que, na opinião dos autores, comprovam a impor-tância do trabalho, visto a relação custo X benefício das soluções implementadas.

Conceitos de Manutenção e Sistemas de Automação

Segundo dados levantados pela Associação Brasileira de Manutenção (ABRAMAN) em 2007, o custo da manutenção é estimado em torno de 4% do faturamento bruto das empresas, conforme descrito no tabela 1.

Visando reduzir este custo, a manutenção atualmente passa por um processo de mo-dernização e aperfeiçoamento dos métodos utilizados para obtenção do controle do tempo de parada de produção e, natural-mente, das perdas de geração de recursos que isto implica. A disponibilidade operacional efetiva de uma empresa ficou, no ano de 2007, em média, em 90,82%, e somente a

manutenção contribuiu com 5,3% do total do tempo indisponível, conforme descrito na tabela 2 (ABRAMAN, 2007).

Segundo Hansen (2006), o custo de uma estratégia de manutenção corretiva tem em média um custo cerca de 3 a 5 vezes maior do que quando se adota um modo programado ou preventivo. Con-forme levantado por Almeida (2007), a manutenção corretiva é a que apresenta maior custo operacional devido à sua total impossibilidade de planejamento e ao seu aspecto de imprevisibilidade, acarretando maior tempo de parada de produção, altos custos de estoques de peças sobressalentes, maior tempo gasto para reparo do equipa-mento, altos custos de trabalho extra e baixa disponibilidade de produção.

Para reduzir a perda de produção e o tempo de parada imprevista das máquinas ocasionados por falhas inesperadas de equipamentos, é necessário que o pessoal da manutenção esteja apto para reagir ime-diatamente a todas as falhas das máquinas. O primeiro passo para tratar uma falha é descobrir o que aconteceu e qual a sua causa. Para este fim, utilizam-se alguns mecanismos como efetuar verificações no processo, entrevistar o operador sobre o ocorrido e verificar o autodiagnóstico dos equipamentos, se houver.

Controlador Lógico Programável (CLP)

No CLP utilizado nas áreas do LTQ e do Laminador de Acabamento da Arce-lorMittal Tubarão, observam-se algumas características próprias do equipamento que são essenciais para o entendimento deste trabalho, descritas em seu manual de instruções.

As linguagens usadas na programação são a Ladder, Function Block e Linguagem Gráfica Estruturada (SFC), com velocidade de processamento de instruções entre 40 ns (contato) e 200 ns (bloco de multipli-cação). Utiliza como método de controle o Scan Cíclico, suporta até 20.288 pontos de E/S e até 128.000 palavras de memória para a programação. Na estrutura de dados do CLP, todos os tipos de variáveis foram definidos em conformidade com a norma IEC 61131-3, sendo classificados em:

a) ”Local”: variável temporária ou estática, utilizada para representar uma entrada física, por exemplo;

b) ”Global”: pode ser uma variável global de estação, de controlador ou de rede. São variáveis lógicas, internas ao CLP.

Na estrutura do CLP existe a integra-ção dos programas de um determinado controlador em unidades chamadas de

T1. Custo da manutenção/faturamento bruto. Fonte: ABRAMAN (2007).

T2. Indicadores de disponibilidade. Fonte: ABRAMAN (2007).

T3. Classificação das tasks do CLP.



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tarefas (tasks). Qualquer programa pode ser executado desde que esteja incluso em uma task. Estas tasks são classificadas e identificadas conforme sua prioridade de execução dos programas, conforme demonstrado na tabela 3.

A figura 1 ilustra uma configuração de hardware básico do CLP instalado na área do Trem Acabador do LTQ.

F1. Hardware do CLP.

o mesmo possa acompanhar, gerenciar ou manipular variáveis do processo automa-tizado (ROSÁRIO, 2005).

O sistema supervisório permite a confi-guração de telas que facilitam a operação, tendo geralmente as seguintes funções:

a) tela de vista geral ou principal: apresenta os setpoints e os desvios, podendo ser constituída de várias páginas;

b) tela de grupo: apresenta informa-ções sobre pontos em grupos de funções com os mesmos detalhes dos visores de instrumentos ana-lógicos;

c) telas de malhas: apresentam uma representação gráfica de cada malha em detalhe. Nela pode-se visualizar e/ou alterar as principais variáveis da malha;

d) telas de alarme: mostram ao opera-dor as principais falhas ou eventos do processo e/ou do sistema;

e) telas de tendências: podem ser configuradas para registrar mu-dança dos valores das variáveis em um intervalo de tempo reduzido (tempo real) ou num intervalo de tempo maior, como horas, dias e semanas (histórico).

Implementação das Modificações

A seguir, é descrito cada um dos três casos reais, nos quais as implementações foram realizadas.

Caso do CLP do LTQNo LTQ, apesar de serem adotados

procedimentos de manutenção preventiva e preditiva, ocorreram paradas imprevistas dos equipamentos, causando perda de produção e impacto negativo na disponibilidade da linha de laminação. Considerando-se que a capacidade atual de produção de bobinas é de 400 toneladas/hora, e um preço médio de US$ 600,00 para cada tonelada, então se obtém um valor de produção teórico de US$ 240.000,00 por hora. Assim, cada minuto adicional de parada imprevista implica em uma perda de receita na ordem de US$ 4.000,00. Para reduzir o tempo de parada e agilizar a identificação de falhas ocorridas na linha, foram implementadas lógicas de monitoramento de variáveis nos programas dos CLPs.F2. Tela de operação do trem acabador.

Sistema SupervisórioUm sistema de supervisão e controle tem

por função a integração dos sistemas lógicos e de automação, como os CLPs, através da troca de dados entre as estruturas físicas de comando em um ambiente de rede local, disponibilizando informações ao operador em uma estação de trabalho, chamada de interface homem-máquina (IHM), para que



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A laminação no trem acabador (ou FM – Finishing Mill), ilustrado na figura 2, consiste na redução da espessura do material nas cadeiras F1 a F6, sequencialmente.

No caso apresentado, ocorreu uma pa-rada indevida do processo de laminação do trem acabador e apareceu para o operador apenas o alarme “parada do FM” na tela do supervisório, sem maiores detalhes da ocorrência, conforme figura 3, retornando à condição normal 29 segundos depois, sem a intervenção do operador ou de algum técnico de manutenção.

Mesmo com a existência de telas de manutenção, com indicações de sensores e instrumentos, como a mostrada na figura 4 (na qual a atuação do sinal de sensor cor-responde à indicação vermelha na tela), uma falha só seria identificada se permanecesse constante, o que não foi o caso.

Para solucionar este tipo de ocorrência foram implementadas lógicas no CLP chamadas de lógicas de trap, que consis-tem em criar uma identificação numérica individual e específica para cada sensor ou instrumento e colocá-los, utilizando a programação em ladder, em um bloco somador, que só irá efetuar a soma quando ocorrer uma falha em um equipamento. Neste momento haverá o transporte deste valor para um campo definido, a fim de que não seja apagado caso haja uma falha instantânea, como um pulso de um sinal de um sensor, por exemplo.

Na figura 5 tem-se a lógica de in-tertravamento do trem acabador, onde a saída G_FMMRHRIL (detalhe “a”) é resultado da combinação das condições de funcionamento das cadeiras F1 a F6 (G_F1MRHRIL a G_F6MRHRIL) e do grupo de controle (G_FMG_AUT) e de velocidade (G_FMS_AUT) do trem acabador em automático ou o sinal de carga (material presente) no trem acaba-dor (G_FMLRON), o que corresponde à equação booleana:

G_FMMRHRIL = ((G_FMS_AUT . G_FMG_AUT) + G_FMLRON) . G_F1MRHRIL . G_F2MRHRIL . G_F3MRHRIL . G_F4MRHRIL . G_F5MRHRIL . G_F6MRHRIL

A figura 6 destaca que este sinal de condição de funcionamento do trem aca-bador (G_FMMRHRIL) habilita o sinal

F3. Registro (log) de eventos do supervisório.

F4. Tela de manutenção do supervisório do trem acabador.

F5. Programa do CLP com a lógica de intertravamento do trem acabador.



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transferência dos valores atuais das entradas do bloco somador do trap. A memória do dia, hora e minuto em que ocorreram as duas falhas mais recentes (F4_TRAP, a atual, e F4_TRAP_OLD, a anterior) também é atualizada por este sinal.

Ainda analisando a tela mostrada na figura 7, encontra-se um bloco somador auxiliar, cuja saída é WORK_N04 (detalhe “f”), que também entra no bloco de trap. Isto foi necessário devido à limitação de entradas (15, no máximo) configuradas no bloco somador do CLP. No caso estudado, a última falha ocorrida (F4_TRAP– detalhe “e”) foi devido à condição “18”, indicando uma falha no intertravamento da cadeira F4 (G_F4MRHRIL) como causadora da ocorrência no trem acabador.

A figura 8 mostra a continuação da lógica de trap da cadeira F4, permitindo concluir que a condição “18” refere-se a uma falha no sensor indutivo que indica que o suporte do spindle (eixo responsável pelo acoplamento do motor de acionamento com o cilindro de trabalho da cadeira) inferior de entrada está posicionado corretamente. Por questão de segurança do equipamen-to, a falha neste sensor (L_PB1ZSX46) intertrava o funcionamento da cadeira F4 e, consequentemente, de todo o trem acabador.

Em caso de falha no sinal de um sensor, a sua indicação na tela de manutenção, exibida na figura 9, assume a cor cinza, enquanto sua indicação normal de atuado fica na cor vermelha. No momento da captura da tela de manutenção, o sensor (L_PB1ZSX46) estava com a indicação já normalizada.

Para solucionar a ocorrência, foi efetu-ado o ajuste do posicionamento do sensor e liberado para retornar à operação normal da linha de laminação.

O tempo total de parada de produção, medido entre o início da falha até o retor-no da linha, foi em torno de 15 minutos. A identificação da falha, com a pesquisa dos alarmes no supervisório e da lógica de intertravamento nas tasks do CLP, gastou cerca de 10 minutos. O ajuste do sensor no campo, tarefa sem muita complexidade, foi executado em 5 minutos, aproxima-damente.

Quando não existia esta lógica de trap, ocorria perda de tempo considerável na investigação de cada condição de intertrava-F6. Tela do CLP com a lógica de trap do trem acabador.

de memória para a primeira falha ocorrida (FM_FRST_FLT_MEM – detalhe “b”), que, por sua vez, efetua a transferência dos valores atuais das entradas do bloco somador do trap. A memória do dia, hora e minuto em que ocorreram as duas falhas mais recentes (MRH_TRAP, a atual, e MRH_TRAP_OLD, a anterior) também é atualizada por este sinal.

Observa-se, ainda na figura 6, que a última falha ocorrida (MRH_TRAP) foi devida à condição “2”, indicando uma falha no intertravamento da cadeira F4

(G_F4MRHRIL – detalhe “c”) como cau-sadora da ocorrência no trem acabador.

A partir destas informações, inicia-se a pesquisa nas condições de funcionamento da cadeira F4 para detalhar a causa da falha. A lógica da cadeira F4, como em qualquer outra cadeira, tem uma lógica de trap semelhante à do trem acabador, conforme descrito na figura 7. A condição de funcionamento da cadeira F4 (G_F4MRHRIL - detalhe “c”) habilita o sinal de memória para a primeira falha ocorrida (FM_FRST_FLT_MEMF4 – detalhe “d”), que, por sua vez, efetua a



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F7. Tela do CLP com a lógica de trap da cadeira F4.

mento do trem acabador, sendo analisadas, ainda, todas as condições das cadeiras de laminação. Existem relatos de falhas seme-lhantes com paradas de mais de 60 minutos pelo mesmo problema registrados na base de dados da ArcelorMittal Tubarão, mas sem a utilização de ferramentas adequadas de investigação da ocorrência. Além disso, neste caso específico, por se tratar de uma falha intermitente, o técnico que estivesse analisando-a dificilmente encontraria a causa da ocorrência, a não ser que a freqüência de falha se tornasse muito maior.

Caso das Telas de Intertravamento do Laminador de Acabamento

Na área do Laminador de Acabamento, a dificuldade na identificação da origem de uma falha inicia-se no fato de, originalmente, não haver telas de manutenção apropriadas, com visualização das condições de intertra-vamento da linha. Por isso, o alarme que aparece para o operador é muito genérico, sendo necessário investigar dentro do pro-grama do CLP, o que demanda tempo e, consequentemente, parada de produção.

Quando não há telas auxiliares de ma-nutenção, contendo estados dos sensores e dos equipamentos, a identificação da falha deve ser pesquisada diretamente no CLP. Ao verificar as tasks e as linhas dos programas no CLP, gasta-se um tempo variável até a localização da causa básica da ocorrência, pois depende de diversas condições:

a) fatores humanos: conhecimento do técnico que efetua o atendimen-to; as informações prestadas pelo operador; a identificação correta do alarme no supervisório; e a condição emocional e psicológica do técnico e do operador;

b) fatores inerentes ao equipamento: falha na comunicação da estação de manutenção com o CLP; e falha na abertura do programa de monitoração causado por defeitos no software ou no hardware.

Com a implantação de telas de ma-nutenção no supervisório em março de 2007, passou a ficar visível ao operador e ao técnico a ocorrência de uma falha de posicionamento de um equipamento, ou uma indicação indevida causada por um sensor danificado ou desajustado.

Para melhorar a identificação dos alar-mes, foram criadas telas de intertravamento F8. Tela do CLP com a lógica de trap da cadeira F4.



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(interlock) para monitoração das condições necessárias à lógica de funcionamento dos equipamentos. Ao selecionar o campo in-ferior “F10-Interlock” na tela principal de operação do Laminador de Acabamento, aparece o menu de acesso às telas de inter-travamento, indicado na figura 10.

A sequência automática de laminação depende de sensores indutivos e fotocélulas que indicam que os equipamentos estão corretamente posicionados para dar conti-nuidade ao processo. Caso haja uma falha em um sensor ou no próprio equipamento, o CLP para a linha de produção até que a

condição que está faltando na lógica seja normalizada. Geralmente, por questões de segurança do processo ou dos próprios operadores, a lógica fica bloqueada até mesmo para operação em manual, não permitindo qualquer tipo de manobra na linha que envolva riscos.

A opção “Principal I/L 1”, primeiro botão do menu em destaque na figura 10, abre a primeira sequência de intertrava-mento, ilustrada na figura 11, que contém as condições de funcionamento da linha subdividas em três telas, com as indicações em verde significando “pronto” e as em amarelo, “falha”.

A ideia de criar novas telas de intertra-vamento partiu de ocorrências de paradas operacionais de 50 minutos, por exemplo, na qual se gastou em torno de 45 minutos para encontrar uma falha na sequência de funcionamento da linha de produção, causada por um fusível queimado, cuja substituição não leva 5 minutos.

Atualmente, caso ocorra a mesma falha, seria identificada a condição que falta na tela de intertravamento com um tempo aproximado de 5 a 10 minutos, com a substituição do fusível no mesmo tempo de 5 minutos.

Caso do CLP do Laminador de Acabamento

O programa do CLP trabalha com as entradas físicas (sensores, por exemplo) como variáveis do tipo local, o que implica que, caso haja necessidade de se forçar um ponto no CLP, deve-se pesquisar em todas as tasks e forçar todas as variáveis ( force), uma a uma. Isto não ocorre no LTQ, uma vez que a filosofia do projeto implantado foi transformar estas entradas físicas em uma variável do tipo global, em uma task específica para este fim (no caso do LTQ, a task MS_011), onde se força apenas a variável de entrada e, automaticamente, a variável global assume o novo valor, atualizando todos os pontos da lógica onde for utiliza-da nas demais tarefas do CLP. Com isto, ganha-se tempo para providenciar a solução definitiva do problema no campo.

Para criar esta conversão de tipos de variáveis, foi implementada no CLP HSP_Master do Laminador de Acabamento a task MS_018, com a finalidade de converter os tipos de variável, sendo iniciado o projeto em março de 2007 e concluído em julho

F9. Tela de manutenção do supervisório do trem acabador.

F10. Tela de operação do laminador de acabamento.



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de 2007. A figura 12 mostra parte da task MS_018, onde a entrada I_PP1ZSX01 (detalhe “a”) é uma variável do tipo local que corresponde à indicação de posição alta do rolo polidor (polisher). Ocorre, então, a conversão para a variável do tipo global G_PP1ZSX01_CFT (detalhe “b”), que é utilizada nas lógicas das demais tasks do CLP HSP_Master.

Para exemplificar o caso, a figura 13 mostra todos os locais e as tasks que utilizam o sinal G_PP1ZSX01_CFT. Como cada local corresponde a um intertravamento ou a uma função no processo que está interligado a outras seqüências de funcionamento, seria necessário forçar (force), individualmente, no CLP, cada uma destas posições da va-riável local, identificadas no detalhe “c”. Existem variáveis que são utilizadas em mais de 30 pontos diferentes, distribuídos nas tasks existentes.

Um exemplo de aplicação da saída global G_PP1ZSX01_CFT (detalhe “c”) é ilustrado na figura 14, onde a task MS_108 é responsável pelo envio de informações para a tela do supervisório.

O force, em algumas situações, é neces-sário por motivos de:

a) segurança do pessoal de manuten-ção: dificuldade de acesso ou de trabalho no local de instalação do sensor ou do instrumento;

b) segurança do equipamento: inter-rupção da lógica ou do intertrava-mento para evitar movimentação indevida por falha de algum sensor ou equipamento;

c) reduzir parada imprevista: alteração do valor da variável para que permita funcionamento da lógica ou do in-tertravamento até que se providencie material ou peças sobressalentes para efetuar a substituição no local, ou que se possa programar o reparo em uma condição em que reduza a perda de produção.

O tempo para atendimento de uma ocorrência como a relatada neste caso era variável em função da quantidade de pon-tos a serem forçados no CLP. Isto porque poderiam ocorrer falhas do técnico que efetuava o atendimento (esquecimento de um ponto, por exemplo) ou da estação de trabalho do CLP, como travamento do programa e lentidão de resposta no acesso às tasks. Estima-se, baseado em relatos dos

F11. Tela das condições principais do Laminador de Acabamento.

F12. Tela com a task MS_018 criada no CLP do Laminador de Acabamento.

F13. Localização da variável G_PP1ZSX01_CFT no CLP do Laminador de Acabamento.



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técnicos da área, que o tempo médio para este tipo de atendimento ficava em torno de 20 minutos.

Atualmente, com a implantação desta conversão das variáveis para o tipo global, é necessário forçar apenas um ponto em uma task já definida (MS_018) para que

ResultadosNo primeiro caso, implementou-se em

outubro de 2003 nas tasks do CLP um bloco somador atribuindo valores às condições de intertravamento de um equipamento. Os valores das condições de falhas mais recen-tes, com seus registros de data e de horário, também ficam armazenados no CLP.

A figura 15 mostra a redução anual no índice de falha, que é, em porcentual da quantidade de tempo de parada imprevista da produção dividida pelo tempo de ca-lendário, no LTQ a partir do ano de 2004 (detalhe “a”), após a implementação do Caso 1 descrito neste trabalho. O sistema de controle da operação do LTQ, para efeito de cálculo do índice de falhas, só registra paradas acima de 7 minutos.

Já no segundo caso, foram criadas telas de intertravamento no supervisório, com a identificação das condições necessárias para a seqência de funcionamento dos equipamentos. Em caso de falha de alguma destas condições, o próprio operador pode tomar alguma ação ou passar a informação detalhada para o técnico de manutenção sobre qual sensor ou instrumento está em falha.

No terceiro e último caso descrito desenvolveu-se no CLP uma task para a conversão das variáveis do tipo local para variáveis do tipo global, que, por ser utiliza-da em mais de uma task, auxilia nos casos emergenciais em que é necessário forçar valores, a fim de evitar danos às pessoas, aos equipamentos e perdas de produção. Atuando em apenas uma variável do tipo global não se gasta tempo com a procura e com o force em diversas variáveis do tipo locais, distribuídas pelas tasks no CLP.

A figura 16 apresenta a redução do ín-dice de falha a partir de abril/2007 (detalhe “b”), depois de implementados os casos 2 e iniciado o 3, descritos neste trabalho. O sistema de controle da operação do Laminado e Acabamento, para efeito de cálculo do índice de falhas, só registra paradas acima de 15 minutos.

Os casos implementados tiveram baixo custo de desenvolvimento, sendo necessário apenas recurso humano, ou seja, custo da hora trabalhada (HH ou homem-hora) de um técnico experiente, que tem um valor aproximado de US$ 10,00 por hora.

No primeiro caso, considerando um tempo total para inserir e configurar os blocos da lógica de trap no CLP aproximado

F14. Tela com a task MS_108 do CLP do Laminador de Acabamento.

F15. Índice de falhas da área do LTQ no período de 2003 a 2007.

F16. Índice de falhas da área do Laminador de Acabamento no período de set/2006 a set/2007.

todas as demais tasks do CLP assumam o novo valor desta variável e normalizem o funcionamento da lógica. Com isso, o tempo de atendimento, e, consequentemente, de perda de produção, decresce para aproxi-madamente 5 minutos.

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de 40 horas, o custo total do projeto ficou em torno de US$ 400,00. No segundo caso, foi preciso aproximadamente 80 horas para configuração e testes das telas de intertravamento, gerando um custo de implantação na ordem de US$ 800,00. O terceiro caso, por se tratar de pesquisar as variáveis de entrada em todas as tasks do CLP, criar uma nova task e nela efetuar as conversões das variáveis do tipo local para do tipo global, necessitou-se de um tempo maior para implementação, em torno de 160 horas, o que gerou um custo de US$ 1.600,00.

Para comprovar a importância deste trabalho, basta efetuar o cálculo dos cus-tos das soluções implantadas com o valor da perda de produção de bobinas em um minuto, que é US$ 4.000,00. O terceiro caso, que gerou o maior custo estimado, ficou em US$ 1.600,00, sendo pago com apenas 24 segundos de produção. Os três casos juntos custaram em torno de US$ 2.800,00, o que significa 42 segundos de produção. O valor de cada minuto ganho na resolução de uma ocorrência é, de fato, um ganho operacional significativo para a empresa.

Considerações FinaisA partir do momento em que a redução

dos prazos de entrega e o aumento da capa-cidade de produção tornam-se imprescindí-veis para a sobrevivência de um negócio, a manutenção torna-se essencial para garantir a participação de uma empresa no mercado. E, apesar de todo o esforço em planejar as paradas dos equipamentos para manutenção, a ocorrência de falhas imprevistas é um fato inegável em qualquer linha de produção, em pequenas ou grandes empresas.

Este artigo mostra exemplos de aplica-ção de conhecimentos básicos dos sistemas utilizados em automação industrial, como lógica do CLP e monitoração de variáveis pelo supervisório, onde a criatividade foi peça-chave para a redução de tempo de perda de produção imprevista, facilitando a identificação da causa básica da ocorrência e agilizando a tomada de ação para solução da falha.

Antes das soluções “mirabolantes”, existem idéias simples, eficazes e de baixo custo de implementação que apresentam ganhos consideráveis com ferramentas de uso geral na área de automação. MA




automação

Asaiba maisPires, J. Norberto. Automação industrial - 3ª edição - editora Lidel

BaLceLLs, Josep e romeraL, José Luis. Autómatas programables - editora marcombo

PiNto, João r. caldas. Técnicas de automação - edições técnicas e Profissionais

oLiveira, Paulo. Curso de Auto-mação Industrial - edições técnicas e Profissionais

Pereira, eng.º Filipe alexandre de sousa. Manual de Formação OMRON

Catálogos OMRON:www.omron.pt


ntes de começar a programar um CLP, é importante entender o próprio CLP CJ1, assim poderemos abordar com objetividade a programação de um CLP.

O CJ1 é um pequeno controlador lógico programável que pode fornecer funções básicas para diversos tipos de máquinas, tanto de controle como de processo, além de possuir uma plataforma f lexível de configuração do sistema.

O CJ1 é modular e compatível com as séries CJ1G/H e CS1, com uma taxa de execução binária de 100 ns. Este CLP possui mais de 60 tipos de unidades de expansão, se comunicando com qualquer tipo de rede, facilitando o controle distribuído. No quadro “Ficha Técnica” é possível ver mais itens deste CLP. No site www.ia.omron.com/product/80.html é possível ver os diversos módulos que compõem o sistema completo do CLP, onde temos o módulo da CPU, da fonte, das entradas básicas e especiais de entrada e saída, de rede e demais módulos.

Este CLP dispõe de áreas reservadas de memória para cada item, como por exemplo os temporizadores e controladores utilizam TC0000 a TC4095, na edição anterior fiz uma explicação mais abrangente sobre o

Como programar o

CLP CJ1, da OMRON

funcionamento da memória. Na tabela 1 temos as áreas de memória do CJ1.

As áreas de memórias mais importantes de um CLP são:

Relés Internos – São usados para controlar os pontos de entradas/saí-das, outros bits, temporizadores, contadores e para guardar tempo-rariamente dados. Relés Especiais – Disponibilizam sinais de clock, flags, bits de controle e status do sistema.Relés Auxiliares – Contêm bits e flags para funções especiais. Retêm o seu estado durante a ausência de alimentação.Memória de Dados – São usados para memorização e manipulação de dados. Retêm os dados durante a ausência de alimentação.Relés com Retenção – São usados para guardar e memorizar dados quando o CLP é desligado.Relés de Temporizadores e Con-tadores – São como operandos das instruções LD (NOT), AND(NOT) e OR(NOT), informam o estado dos contadores e temporizadores com o mesmo endereço.

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Acompanhe neste artigo um passo a passo de como programar um CLP, para o qual tomo como exemplo o CJ1 da Omron

Filipe PereiraProf. Eng. Eletrotécnica/Automação

[email protected]

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automação

F1. CLP CJ1, da OMRON.

Relés de Comunicação – A sua principal função está associada ao estabelecimento de comunicações para troca de dados automática com outros CLPs. Na ausência desta função, podem ser usados como relés de trabalho.Relés Temporários – São usados para guardar de forma temporária os estados de condições de execução. Estes bits só podem ser usados nas instruções LD e OUT.Memória de Programa – É usada para guardar o conjunto de instruções que constitui o programa do CLP. O número máximo de instruções que pode ser introduzido nesta memó-ria, depende do tipo de instruções usadas.

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Relés EspeciaisOs CLPs têm uma área de memória

dedicada somente aos relés especiais. Devido as suas funcionalidades eles são bastante utilizados na maioria dos programas, na tabela 2 temos as informações de alguns relés mais importantes.

Entradas AnalógicasOs módulos de entradas analógicas

são utilizados nas aplicações em que os sinais provenientes do processo sejam analógicos.

Ao contrário dos sinais discretos, que têm somente dois estados (On e Off), os sinais analógicos variam no tempo e na amplitude (sinal medido) e são convertidos num elevado número de estados.

Assim, os módulos de entradas analó-gicas digitalizam os sinais analógicos para

Ficha TécnicaModelo: CJ1M-CPU12 CLP modularEntradas: 9 digitais (6 mA/24 VDC)Saídas: 6 por transístor (50 mA/24 Vdc)Saídas a PWM: 4 (30 mA, 4,75 a 26,4 VDC) - 100 kHzAlimentação: 230 VACConsumo: 12,35 W máx.Expansibilidade: até 320 entradas/saídasMemória de programa: 10k passosConjunto de instruções: 400Words de dados: 32kTemporizadores e Contadores: 4096Velocidade de processamento: 100 ns / instruçãoInterface RS-422A e RS-232C, Host Links e NT Links4 Entradas de contagem rápida (50 KHz bidireccional)4 Entradas de interrupçãoDimensões: 90 x 73,9 mmPeso: 120 gramas

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automação

que o CLP possa guardar o valor do sinal, no instante de conversão, num registro de memória.

Os módulos de entradas analógicos digitalizam sinais analógicos para que a CPU se possa servir dessa informação.

A sequência de eventos que ocorrem quando se lê um sinal analógico é:

O sensor detecta a grandeza física do processo transformando-a, em seguida, numa grandeza elétrica.O módulo de entradas analógicas transforma o sinal analógico, através de um conversor Analógico Digital (A/D), numa informação digital de 12 bits, que será guardada num registro de memória (veja figura 3).

Depois da leitura da informação, a CPU referencia o endereço do registro onde a informação foi armazenada, para com ele realizar comparações e cálculos aritméticos. Devido à existência de uma grande variedade de sensores analógicos, os módulos de entradas analógicas dos CLPs estão preparados para aceitar uma série de sinais eléctricos standard (veja figura 4).

É importante notar que a interface analógica tanto pode ser unipolar (somente tensão positiva, isto é, 0 até +5 VDC) como bipolar (tanto tensão negativa como positiva, isto é, – 5 até +5 VDC).

Este sinal convertido é o equivalente discreto do sinal analógico, no instante da conversão, medido pelo dispositivo de campo, ou seja, o sensor ou o transdutor envia um sinal em corrente, ou em tensão.

A operação de divisão do sinal de entrada denomina-se resolução.

A resolução do módulo indica em quan-tas partes o módulo de entradas analógico divide o sinal analógico.

Por exemplo, se o conversor A/D divide o sinal de entrada em 4095 partes (212 – 1 = 4095) ele tem uma resolução de 12 bits.

Alguns CLPs também permitem uma conversão de escala direta do sinal de en-trada (0 a 9999).

Na tabela 3 temos a conversão de valores analógicos para bits.

Esta proporção permite obter novamente o valor da grandeza física lida pelo sensor, através da fórmula abaixo:

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T1. Áreas da memória.

T2. Alguns dos Relés Especiais mais relevantes no CJ1M.

F2. Conversão de um sinal analógico.

F3. Leitura e conversão de um sinal analógico num CLP.

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Os módulos de entradas analógicas podem receber entradas em modo comum ou em modo diferencial, como é mostrado na figura 5.

As entradas em modo comum têm o comum, das suas entradas, referenciado no mesmo ponto. As entradas diferenciais têm, entre elas, dois terminais distintos onde deverão ser ligados os sensores ou transdutores.

Saídas analógicasAs saídas analógicas são utilizadas para

controlar dispositivos que respondam a uma variação analógica de tensão ou corrente.

As instruções usadas nas saídas analógicas são semelhantes às utilizadas nas entradas analógicas, e são empregadas quando se pretende enviar uma informação analógica a um dispositivo de campo.

Um exemplo deste tipo de dispositivo, apresentado na figura 6, é uma válvula proporcional que permite controlar o volume de óleo através da sua abertura proporcional a uma tensão 0-10V.

O conteúdo de um registro de memória, geralmente especificado por 16 bits, é enviado à carta de saída analógica, que converte a quantidade digital numa quantidade ana-lógica proporcional à primeira.

As saídas analógicas estão ligadas a dispositivos através de condicionadores de sinal que amplificam, reduzem ou alteram o sinal, para controlar o dispositivo de campo (figura 7).

A resolução do conversor D/A é definida pelo número de bits usados para a conversão analógica.

Por exemplo: Um conversor D/A com uma resolução de 12 bits, cria um sinal analógico que pode variar em 4095 intervalos.

Para um dispositivo analógico com uma variação de 0 V (fechado) até 10 V (total-mente aberto) o valor 2047 é igual a um sinal de 5 V, na tabela 4 temos a conversão de bits/decimal e a sua saída .

Cada um dos módulos de saídas analó-gicas está isolado, quer dos outros módulos quer do CLP. Este isolamento protege o sistema de sobretensões ou sobrecorrentes que possam ocorrer nos módulos de saídas analógicas.

F4. Condicionamento de sinal num CLP e respectiva conversão para bits.

F5. Módulos de entradas em modo comum e diferencial.

T3. Tabela de conversão direta de valores analógicos para valores em

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F6. Válvula proporcional que permite controlar o volume de óleo através da sua abertura proporcional a uma tensão.

F7. Condicionamento de um sinal analógico até ao seu registo na memória de um PLC.

F8. Saídas de um CLP em modo comum e diferencial.

As saídas analógicas também podem ser em modo comum ou em modo diferencial, como mostra a figura 8.

Em modo comum, o comum de todas as saídas encontra-se referenciado ao comum da carta de saídas analógica, enquanto, em modo diferencial cada saída tem associado um comum independente.

A corrente máxima necessária nos módulos de saídas analógicos é superior à dos módulos de saídas digitais e deverá ser considerada na computação das correntes de carga.

Encontra-se com frequência nas cartas de saídas analógicas um By-Pass para controlar manualmente a posição de válvulas, contro-ladores de velocidades, servos hidráulicos, conversores pneumáticos, entre outros.

Este sistema é bastante útil para diag-nosticar uma avaria relacionada com uma saída analógica (Figura 9).

Módulos de I/O especiaisOs módulos de I/O especiais estabele-

cem a ligação entre o CLP e os dispositivos de campo que têm sinais que, de alguma forma, são especiais.

Esses sinais, que diferem dos típicos sinais digitais ou analógicos, não são muito comuns, encontrando-se apenas em 5 a 10% dos casos de aplicações com CLPs.

Os módulos de I/O especiais podem dividir-se em duas categorias: os que têm uma interface direta com o CLP e os de interface inteligente.

Os módulos de interface direta, como o próprio nome indica, têm uma interface direta com os dispositivos de campo, sejam eles de entrada ou saída.

Estes módulos apresentam como principal característica o fato de pré-processarem a informação de sensores ou atuadores, que as cartas de I/O standard não conseguem processar (figura 10).

Os módulos de I/O inteligentes têm como principal característica, a existência de um processador capaz de executar tarefas e/ou informação, independentemente do processador do CLP.

Apesar de existir uma infinidade de mó- dulos de entradas e saídas especiais, os mais frequentemente encontrados nas aplicações são:

Módulos de contagem rápida;Módulos analógicos especiais;Módulos de eixos ou de posiciona-mento;Módulos de comunicação.

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T4. Resolução do conversor D/A definida pelo número de Bits usados para a conversão analógica.

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automação

F9. By-Pass para controlar manualmente a posição de válvulas, controladores de velocidades, servos hidráulicos, conversores pneumáticos, etc.

F11. Tempo de um clico de Scan num módulo de contagem rápida.

F10. Módulos de entradas e saídas especiais.

F12. Ligação eléctrica de um termopar a um CLP.

Módulos de contagem rápidaOs módulos de contagem rápida, como o

próprio nome indica, são módulos especiais que detectam impulsos de curta duração.

Existem dispositivos que são muito mais rápidos que o tempo de SCAN da CPU, logo, estes dispositivos não poderiam ser detectados por cartas de I/O normais.

As cartas de entradas rápidas procedem ao aumento do tempo de duração do im-pulso (figura 11) fazendo com que este esteja disponível e válido durante um ciclo de SCAN do PLC.

Módulos analógicos especiais - Termopar

Os módulos analógicos especiais para termopares, servem de interface direta entre o processador e o termopar.

Como existe uma infinidade de termo-pares, as cartas especiais analógicas aceitam todos configurando-se unicamente uma série de conectores.

Os módulos especiais dos termopares transformam o sinal analógico num sinal digital e fornecem a temperatura de refe-rência ao termopar (figura 12).

Módulos analógicos especiais - PIDOutro exemplo de módulos analógicos

especiais, é o caso dos módulos PID usados em processos onde o controle em malha fechada é necessário.

Estes módulos fornecem uma saída de controle proporcional, integral e derivativo em função de uma entrada de referência (SET - POINT) e da saída do processo (figura 13).

A equação no box abaixo define o algoritmo de controlo PID:

Módulos de eixos ou posicionamento

Os módulos de eixos e posicionamento pertencem ao grupo das cartas especiais inteligentes. Estes módulos utilizam blocos de função específicos do CLP (MOVE, TRANSFER) para transferir dados refe-rentes ao início de parâmetros, distâncias e velocidade, do módulo (figura 14).

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automação

Módulos de contagem rápidaOutro tipo de módulos inteligentes é o

módulo com contador de alta velocidade que conta os sinais procedentes de encoders, com velocidades até 50 kHz.

A comunicação entre os módulos com contadores de alta velocidade e a CPU é bidireccional, ou seja, o módulo aceita ordens de controle do CLP e transmite

ConclusãoEncerro aqui a parte introdutória do

CLP, e mostrando como é o software de programação do CJ1, onde é possível come-çar um novo projeto, programar utilizando Diagramas de Ladder é bem intuitivo porém requer um certo treino, por isso recomendo aos leitores que procurem se familiarizar com esta forma de programação, pois é de grande utilidade nesta área de automação. Até a próxima!

F16. Módulo de rede.

F14. Módulo de eixo ou posicionamento.

F15. Módulo de contagem rápida.

F13. Módulo PID num PLC.

MA

valores de estado para o CLP (figura 15). A ligação deverá ser feita sempre com cabo blindado e não deverá exceder os 15 metros.

Módulos de redeOs módulos de rede permitem a comuni-

cação entre CLPs e dispositivos inteligentes, através de uma rede de comunicação.

Os módulos de rede têm internamente todas as ligações e protocolos necessários para assegurar que as mensagens enviadas para a rede possam ser interpretadas por todos os dispositivos que a compõem.

Em geral, quando a CPU, ou outro dispositivo da rede, envia uma mensagem, o módulo de rede encarrega-se de enviar os dados de acordo com o protocolo estabelecido.

Do outro lado, o módulo de rede do receptor interpreta a mensagem e encarrega-se de a enviar à CPU e, se necessário, envia diretamente um comando ao dispositivo de campo (figura 16).

Dependendo do tipo de rede e da sua configuração, as cartas especiais de rede podem ser ligadas a distâncias superiores a 3km e desde 100 até 1000 nós.

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conectividade

I

saiba maisCassiolato, Cesar - Material de treinamento LD 301 Smar, 2003.

Manuais de equipamentos Hart Smar

A tecnologia Hart na Indústria – Parte 1. Estrutura do Protocolo Mecatrônica Atual 19

ntroduzido em 1989, tinha a intenção inicial de permitir fácil calibração, ajustes de range e damping de equipamentos ana-lógicos. Foi o primeiro protocolo digital de comunicação bidirecional que não afetava o sinal analógico de controle.

Este protocolo tem sido testado com sucesso em milhares de aplicações, em vários segmentos, mesmo em ambientes perigosos. O HART permite o uso de mestres: um console de engenharia na sala de controle e um segundo mestre no campo, por exemplo um laptop ou um programador de mão.

Em termos de performance, podemos citar como características do HART as seguintes:

Comprovado na prática, projeto sim-ples, fácil operação e manutenção;Compatível com a instrumentação analógica; Sinal analógico e comunicação di-gital; Opção de comunicação ponto-a-ponto ou multidrop; Flexível acesso de dados usando-se até dois mestres; Suporta equipamentos multivari-áveis; 500 ms de tempo de resposta(com até duas transações); Totalmente aberto com vários for-necedores;

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O protocolo digital HART

Atualmente muito se fala em termos de redes Fieldbus, mas tem- se muitas aplicações rodando em HART (Highway Addressable Remote Transducer), tendo vantagens com os equipamentos inteligentes e utilizando-se da comunicação digital de forma flexível sob o sinal 4-20 mA para a parametrização e monitora-ção das informações

César Cassiolato Diretor de Marketing

SMAR Equipamentos Industriais Ltda

As especificações são atualizadas con-tinuamente de tal forma a atender todas as aplicações.

Veremos a seguir alguns detalhes do protocolo HART.

A simplicidade: o HART e o loop de corrente convencional

As figuras 1 e 2 nos mostram como entender o HART facilmente.

Na figura 1, temos um loop de corrente analógica, onde os sinais de um transmis-sor variam a corrente que passa por ele de acordo com o processo de medição. O controlador detecta a variação de corrente através da tensão sobre um resistor sensor de corrente. A corrente de loop varia de 4 a 20 mA para frequências usualmente menores que 10 Hz.

A figura 2 é baseada na figura 1, onde o HART foi acrescido.Agora ambas termi-nações do loop possuem um modem e um amplificador de recepção, sendo que este tem alta impedância de tal forma a não carregar o loop de corrente. Note ainda que o transmissor possui uma fonte de corrente com acoplamento AC e o controlador uma fonte de tensão com acoplamento AC. A chave em série com a fonte de tensão no controlador HART em operação normal fica aberta. No controlador HART os compo-nentes adicionais podem ser conectados no loop de corrente, como ilustrado ou através

discutidas tais técnicas de detecção, pois estamos trabalhando somente com estru-turas lineares. Ainda não existe base na literatura para a identificação de sistemas não lineares, exigindo assim uma melhor atenção para os testes de não linearidade.

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conectividade

do resistor sensor de corrente. Do ponto de vista AC o resultado é o mesmo, uma vez que a fonte de alimentação é um curto-circuito. Note que o sinal analógico não é afetado, pois os componentes adicionados são acoplados em AC.

O amplificador de recepção é considerado frequentemente como parte do modem e usualmente não é mostrado em separado. Na figura 2 foi desenhado separadamente para mostrar como se deriva o sinal de tensão de recepção. O sinal de recepção não é somente AC, nem no controlador ou mesmo no transmissor.

Para enviar uma mensagem, o transmissor, ao ligar sua fonte de corrente, fará com que se sobreponha um sinal de corrente de 1mA pico-a-pico de alta frequência sobre o sinal analógico da corrente de saída. O resistor R no controlador converterá este sinal em tensão no loop e esta será amplificada no receptor chegando até ao demodulador do controlador (modem). Do mesmo modo, para enviar uma mensagem ao transmissor, o controlador fecha sua chave, conectando sua fonte de tensão que sobrepõe uma tensão de aproximadamente 500 mV pico-a-pico através do loop. Esta é vista nos terminais do transmissor e encaminhada ao amplifi-cador e demodulador. Note que existe uma implicação na figura 2 dispondo que o mestre transmita como fonte de tensão enquanto o escravo, como fonte de corrente.

A figura 3 exibe detalhes do sinal HART, sendo que as amplitudes podem variar de acordo com as impedâncias e capacitâncias de cada equipamento e perdas causadas por outros elementos no loop. O HART se utiliza do FSK, chaveamento por mudança de frequência (Frequency Shift Keying), onde a frequência de 1200 Hz representa o 1 binário e a de 2200 Hz, representa o 0 binário. Note que estas frequências estão bem acima da faixa de frequências do sinal analógico (0 a 10 Hz) de tal forma que não há interferências entre elas. Para assegurar uma comunicação confiável, o protocolo HART especifica uma carga total do loop de corrente, incluindo as resistências dos cabos de, no mínimo, 230 ohms, e no máximo 1100 ohms.

Equipamentos de campo e handhelds (programadores de mão) possuem um mo-dem FSK integrado, onde via port serial ou USB de um PC ou laptop pode-se conectar uma estação externamente.

A figura 4 ilustra uma conexão típica entre um device Host e um equipamento de campo, onde usualmente se tem comuni-cação ponto-a-ponto. Veremos, posterior-

mente, outros tipos de conexões. Em uma conexão do tipo ponto-a-ponto, como a desta figura, é necessário que o endereço do equipamento seja configurado para

F1. Loop de corrente convencional.

F2. Loop de corrente acrescido o HART.

F3. Sinal HART. F4. Conexão de equipamentos mestres HART.

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zero, desde que se use o modo de endereço na comunicação para acessá-lo.

Em sistemas considerado grandes, pode-se usar de multiplexadores para acessar grandes quantidades de equipamentos HART, como por exemplo na figura 5, onde o usuário deverá selecionar o loop de corrente para comunicar via Host.

Nesta situação em cascata, o host pode comunicar-se com vários equipa-mentos (mais do que 1000), todos com endereços zero.

Ainda podemos ter rede em multidrop e condições de split-range. Na figura 5a, na conexão em multidrop, observe que podem ser ligados no máximo até 15 transmissores em paralelo na mesma linha. A corrente que passa pelo resistor de 250 ohms (foi ocultado na figura) será alta, causando uma alta queda de tensão.

Portanto, deve-se assegurar que a tensão da fonte de alimentação seja adequada para suprir a tensão mínima de operação.

No modo multidrop a corrente fica fixa em 4 mA, servindo apenas para energizar os equipamentos no loop.

A condição de split-range é usada em uma situação especial onde normalmente dois posicionadores de válvulas recebem o mesmo sinal de controle, por exemplo,

um operando com corrente nominal de 4 a 12 mA e o outro de 12 a 20 mA. Nesta condição, os posicionadores são conectados em série no loop de corrente com endereços diferentes e o host será capaz de distingui-los via comunicação. Veja figura 6.

Endereçamento em redes densas

Para endereçar os equipamentos em redes densas, um formato especial cha-mado de “long form adressing” é usado. Durante a configuração,o endereço e o tag de cada equipamento, via ponto-a-ponto são enviados aos equipamentos. Na operação, os equipamentos operam com o endereço no formato long. Usando o comando 11, o host pode acessar os equipamentos via tags. (Figura 7)

As camadas (layers) do HART O HART foi desenvolvido segundo o

modelo OSI, de acordo com a figura 8. O meio físico.

Como visto anteriormente, o HART se utiliza do sinal de 4-20 mA, sobrepondo um sinal em técnica FSK, chaveamento por mudança de frequência (Frequency Shift Keying), onde a frequência de 1200

F5. Conexão HART via multiplexador. F5a. Conexão HART em Multidrop.

F6. Conexão HART com técnica split-range.

F7. Formatos short e long de endereços.

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Hz representa o 1 binário e a de 2200 Hz representa o 0 binário. Cada byte individual do telegrama do layer 2 é transmitido em 11 bits, usando-se 1200 kHz.

Cabeamento Utiliza-se um par de cabos trançados

onde deve-se estar atento à resistência total, uma vez que esta colabora diretamente com a carga total, e agindo na atenuação e dis-torção do sinal.Em longas linhas e sujeitas a interferências, recomenda-se o cabo com shield, sendo este aterrado em um único ponto, preferencialmente no negativo da fonte de alimentação. Seguem algumas dicas de distribuição do cabeamento, aterramento e shield (blindagem):

Para curtas distâncias, pode-se usar cabos com 0,2 mm2 e sem shield;Para distâncias até 1500 m, recomen-da-se usar cabos de par trançados com 0,2 mm2 e com shield;Para distâncias até 3000 m, recomen-da-se usar cabos de par trançados com 0,5 mm2 e com shield; Deve-se assegurar a continuidade da blindagem (shield) do cabo em mais do que 90% do comprimento total do cabo. E, ainda, esta deve ser aterrada somente em um ponto, pre-ferivelmente na fonte de alimentação. O shield deve cobrir completamente os circuitos elétricos através dos co-nectores, acopladores, splices e caixas de distribuição e junção;Isolar sinal HART de fontes de ru-ídos, como cabos de força, motores, inversores de frequência. Colocá-los em guias e calhas separadas;Quando utilizar cabos multivias, não misturar sinais de vários pro-tocolos;

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Em relação ao aterramento, deve-se ter uma impedância de terra sufi-cientemente baixa com capacidade de dreno suficiente para conduzir e prevenir picos de tensão. Recomenda-se evitar múltiplos terras;Evitar loops de terra: quando se tem vários equipamentos aterrados a um terra comum por caminhos diferentes, cria-se diferenças de potenciais que podem danificar os equipamentos;Possíveis fontes de captação de ruído ou de distorções do sinal de comu-nicação podem ser citadas: Sistema de aterramento totalmente desbalanceado;Estruturas metálicas mal aterradas ou isentas de aterramento;Presença de laços com grande área de acoplamento magnético;O loop de terra do sinal AC determina um circuito elétrico AC, alimentado pela tensão de desbalanceamento do terra e a interferência será tão maior quanto maior for o nível de tensão do ruído e quão próxima for a frequência do ruído da frequência do sinal de comunicação;Estruturas metálicas mal aterradas ou isentas de aterramento podem servir de antena, captando ruídos de tal energia que poderia fazer com que o circuito AC passe a conduzir correntes que possam interferir na qualidade do sinal de comunicação. Este fenômeno, denominado indução magnética, pode ser minimizado com a implementação de um circuito de retorno próximo ao cabeamento do barramento;Se o sistema de bandejamento e de dutos criar um circuito ininterrupto de

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retorno junto ao cabeamento, o laço pode ser minimizado, diminuindo a área de acoplamento. Geralmente, o problema resultante deste tipo de falha de instalação, em plantas operando normalmente, não será aparente, e caso ocorra um desbalanceamento de terra, o defeito trará consequências desastrosas ao sistema, com danos permanentes nos equipamentos;Para detectar a presença de aterramen-to em múltiplos pontos, recomenda-se, uma vez terminada a instalação, abrir cada ponto de aterramento e realizar a medição da impedância deste ponto para o terra (megagem – a impedância lida deve ser bastante alta, da ordem de alguns Mega Ohms);Se a impedância lida for baixa, isto indica que algum ponto da linha deve estar em contato com o terra (curto com a carcaça, conexão de equipamentos não isolados com os sensores aterrados, etc.) e o cur-to deve ser desfeito. Lembrar que as recomendações são válidas não apenas para o sinal, mas também para a própria blindagem dos cabos. Uma das ocorrências mais comuns é abandonar o shield dos cabos mal acabado no bandejamento ou no próprio invólucro dos equipamentos e isto pode levar a curtos indesejáveis com a carcaça.A prática recomenda que se faça também a megagem da blindagem. As megagens do sinal e da blindagem devem ser sistemáticas, repetindo sempre que se faça algum tipo de manutenção nos dispositivos ou na cablagem. Qualquer manuseio em qualquer uma destas partes pode ocasionar um curto para a carcaça,

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F8. Modelo do protocolo HART segundo o modelo OSI.

F9. Modelo de comunicação Mestre-Escravo de troca de dados no HART. F10. Frame padrão de um comando HART.

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Comandos Universais

0 Read Unique Identifier Manufacturer Device Type Number of Preambles Command Revision Software and Hardware Revison Circuit Board Serial Number 1 Read Primary Variable 2 Read Primary Variable Current and Percentage of Range 3 Read Dynamic Variables and PV Current 6 Write Pooling Address 11 Read Unique Identifier Associated Tag 12 Read Message 13 Read Tag, Descriptor e Date 14 Read Primary Variable Sensor Information Sensor Serial Number Unit URL LRL Minimum Span 15 Read Primary Variable Output Information Fail Safe Mode Transfer Function Unit URV LRV Damping Write Protection 16 Read Final Assembly Number 17 Write Message 18 Write Read Tag, Descriptor, Date 19 Write Final Assembly Number

principalmente se o acabamento dos cabos for mal executado (curto ao fechar a tampa, curto ao manipular os cabos nas bandejas, etc);Deve-se sempre estar atento as normas de segurança segundo as exigências dos órgãos certificadores e conforme a aplicação.

Layer 2 O protocolo HART opera segundo o

padrão Mestre-Escravo, onde o escravo somente transmitirá uma mensagem se houver uma requisição do mestre. A figura 9 mostra de maneira simples o modelo de troca de dados entre mestre e escravo. Toda comunicação é iniciada pelo mestre e o escravo só responde algo na linha se houve um pedido para ele. Existe todo um controle de tempo entre envios de comandos pelo mestre. Há inclusive, um controle de tempo entre mestres quando se tem dois mestres no barramento.

Em termos de serviços de comunicação, o HART provê 3 tipos:

Comandos padrões: onde se tem a troca de dados entre mestres/es-cravos; Comandos em broadcast: que são comandos que todos os equipamentos recebem; Modo burst: onde alguns equipa-mentos ciclicamente a cada 75 ms enviam na linha o valor de processo medido. Normalmente, tem-se duas transações por segundo. Neste modo, pode-se ter quatro por segundo. Na figura 10 podemos ver um frame padrão do HART, onde: Preâmbulo: pode ser 3 ou mais bytes FF de sincronismo dos sinais da mensagem;SD: é o byte que indica quem está enviando o frame: mestre, escravo ou o escravo em burst mode e ainda, qual o formato, long or short;AD: é o campo de endereço onde no formato short com um byte, possui um bit de distinção entre os dois mestres possíveis e um para indicar burst mode.Em equipamentos de campo, 4 bits são usados para o endereço, de 0 a 15.No caso do formato long, o endereço tem 38 bits;CD: este é o byte que identifica o comando HART que vai depender

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do layer 7, isto é, da aplicação. Os comandos são divididos em classes: universais, comuns e de acordo com o fabricante; BC: indica o comprimento da men-sagem.No HART o comprimento máximo é 25 bytes; Status: são dois bytes que indicam a condição do equipamento. Quando iguais a zero, o equipamento está OK;Data: são os dados transmitidos e que podem ser em vários formatos onde os equipamentos converterão convenientemente;Parity: contém o checksum, atendo HD = 4 (Hamming distance).

Em um frame usando formato short, teremos 25 bytes mais 10 bytes de controle. Como usa 11 bits, teríamos:

11*35 = 385 bits transmitidos;O tempo por bit é de : 1/1200 bit/s = 0,83 ms;O tempo total de transação é de = 385*0,83 ms = 0,319 s;O tempo de transação do 25 bytes(dados de usuário) é = 0,319 s/25 = 12,8 ms.

A relação entre o tempo de dados de usuário e o tempo total de transação é: 25 * 8 bits / 385 bits = 52 %.

Observe que em mensagens mais curtas, a proporção entre o dado de usuário e o dado de controle pode chegar a 128 ms para um byte de dado de usuário. Em geral,tem-se um tempo de 500 ms para garantir duas transações mais alguma informação adicional de manutenção e sincronização.

Application Layer (Camada de Aplicação)

Como explicado anteriormente, o HART é baseado em comandos que uma vez recebidos pelos escravos, permitem certas ações.Estes comandos estão divididos em classes:

Universais: comandos usados e com-preendidos por todos equipamentos HART; Práticos e Comuns: suportados pela maioria dos equipamentos HART e de acordo com a função do equi-pamento; Específicos de cada equipamento conforme o fabricante: são dependen-tes das características particulares de cada equipamento/fabricante.

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Um exemplo de equipamento HART. A figura 13 mostra o diagrama funcional do LD301, segundo os padrões HART:

Vejamos a figura 11, onde temos o diagrama de blocos do transmissor de pressão LD301 da Smar.

Este transmissor possui a tecnologia do sensor capacitivo, que é a tecnologia mais difundida e testada em nível de sensores de pressão, em milhares de aplicações e segmentos, desde as mais simples até as mais complexas e principalmente onde exige-se exatidão e confiabilidade. Não possui conversor A/D e a leitura dos sinais

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conectividade

F11. Transmissor de Pressão HART/4-20 mA. F12. Super Chip HART – HT3012 – Smar.

F13. Diagrama funcional do LD301.

F14. Uso do LD301 como controlador, dispensando o uso do controlador.

de capacitâncias é totalmente digital (a Smar usa desta metodologia digital desde a década de 80), eliminando drifts comumente encontrados neste componente.

Graças a um chip desenvolvido e co-mercializado pela Smar, o HT3012, este transmissor possui um dos maiores MTBFs do mercado, onde este chip, além de um modem HART, um conversor D/A de 15 bits e um controlador de LCD, tem um coprocessador matemático que garante alta performance a todos os equipamentos HART desenvolvido com o mesmo. Com todas estas funcionalidades e alto nível de integração, este chip possibilita que este transmissor de pressão possua somente uma placa eletrônica, facilitando manutenção e controle de estoque, uma vez que uma única placa atende todos os modelos.

Tudo isto colabora no aumento de con-fiabilidade e diminui as probabilidades de falhas, garantindo seu uso em áreas críticas. Além disso, o LD301 possui rápido tempo de resposta, funções avançadas de diagnóstico, totalização com persistência e um bloco PID, onde em muitas aplicações dispensa o uso de um controlador. Veja figura 12 a 15.

Para conhecer a linha completa de equipamentos de campo Smar acesse: www.smar.com.br

A convivência de vários protocolos em uma mesma planta

Daqui para frente é esperado que a convivência entre vários protocolos torne-se uma constante, principalmente onde o parque instalado for grande e deseja-se

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conectividade

preservar os investimentos feitos. A figura 16 é um exemplo típico de sistema onde se tem em uma mesma planta os pro-tocolos Foundation Fieldbus e HART. Neste caso, uma interface HART-FF, o HI302, é utilizado, permitindo conexões ponto-a-ponto e multidrop. O HI302 é

uma ponte entre equipamentos HART e sistemas Foundation Fieldbus, possui 8 canais HART master e faculta ao usuário executar manutenção, calibração, mo-nitoramento de status do sensor, status geral do equipamento, dentre outras informações.

O uso de FDT e DTMs na configuração de equipamentos HART.

A tecnologia baseada em FDT(Field Device Tool ) e DTM (Device Type Ma-nager) permite ao usuário ganhar versa-tilidade e f lexibilidade de configuração, parametrização,calibração e principalmente mecanismos de download e upload durante a fase de planejamento/ comissionamento dos projetos. É uma tecnologia aberta, e que permite que um DTM de um equi-pamento de campo rode em qualquer frame application suportando FDT e ainda possibilita usar um único ambiente de software para integrar produtos de dife-rentes fabricantes e protocolos. O DTM é um “driver”, ou seja, é um componente de software (DLL, EXE) que representa cada equipamento que estiver na planta. Este “driver” obedece à norma FDT e pode ser usado em qualquer Frame Application, independente do fabricante. A figura 17 ilustra um configurador baseado nesta tecnologia e o DTM do LD301.

Conclusão Pudemos ver alguns detalhes do pro-

tocolo aberto HART, com uma visão um pouco diferente do que se tem em nível de usuário, isto é, envolvendo detalhes técnicos deste padrão. Além disso, vimos o que se tem em termos de desenvolvimento de chips HART avançados e os benefícios em performance, recursos e funcionalidades de um transmissor de pressão com este desenvolvimento. E ainda, a integração de Fieldbus com HART e o uso do FDT e DTM na configuração HART.

F15. Recursos de diagnose facilitando a manutenção.

F16. Integração Foundation Fieldbus e HART usando o HI302.

F17. Utilização de FDT e DTM com o HART.

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Segurança em automação industrial

Halley Rodrigo Monteneri Mora

evido aos problemas decorrentes da con-vergência e interligação entre TI (Tecno-logia de Informação) e TA (Tecnologia de Automação), surge a necessidade de se avaliar questões principalmente relacionadas à segurança do ambiente de TA (Cyber Security). Entretanto, não simplesmente adotando técnicas já con-sagradas do ambiente TI, mas analisando detalhadamente as particularidades e requisitos que a TA possui.

Em função de seus objetivos, caracterís-ticas do ambiente controlado e dos serviços oferecidos, TA e TI têm prioridades inversas, conforme mostra o quadro 1.

Diante da dimensão e complexidade de administração de uma rede TI, é frequente enxergar TA como simplesmente uma ex-tensão desta e, assim, querer administrar TA utilizando as técnicas e ferramentas de TI. Mas o problema não é de tão fácil solução como parece. Enquanto sistemas de TI têm estimativa de vida em média de cinco anos, sistemas de TA permanecem operando por no mínimo 10 anos, geral-mente sem grandes modificações.

Em TA não é tão simples atualizar o sistema operacional de uma máquina sempre que um Service Pack (correções de um sof-tware disponibilizadas pelo desenvolvedor) ou Patch (correção de um erro específico de um software também disponibilizada pelo desenvolvedor) esteja disponível. São necessários testes completos e confiáveis para certificar-se que o processo fabril não

será afetado. Não existe garantia que um aplicativo desenvolvido para uma versão de plataforma funcionará adequadamente após este receber uma atualização.

Apesar da convergência da TA para TI, ainda existem muitos equipamentos com plataformas não usuais, drivers/dlls muito específicos, emuladores, entre outros que, após uma atualização, podem entrar em conflito e não funcionar corretamente. Isso explica a existência de sistemas em DOS, Windows 95, NT, e também sistemas operacionais sem Service Packs e Patches instalados. É frequente que usuários e senhas sejam compartilhados por diversas pessoas que utilizam o sistema (senhas visíveis na descrição do próprio usuário ou então em anotações ao lado do console de operação), sistemas em operação com usuários de perfil administrador, senhas padrão, e até sistemas que não exigem au-tenticação para operação.

Situações como estas aconteciam por-que não havia preocupações de segurança anteriormente, pois eram sistemas total-mente isolados, não convencionais. Não é simplesmente uma questão de adotar usuários individuais, pois muitos sistemas foram desenvolvidos sem tais recursos, o que nos dias de hoje, é considerado imprescindível.

Outra questão sobre a simples utiliza-ção das ferramentas TI são os softwares antivírus, o gerenciamento de ativos, IPS (Intrusion Prevention System) e demais softwares permanentemente em execução

Através da apresentação dos sistemas, suas vantagens e implicações devido a conver-gência para sistemas abertos e interconectados, este artigo mostra como é feita a segu-rança na automação industrial (cyber security) e as práticas de segurança atualmente adotadas

saiba maisSistema Integrado de Segurança – SIS Mecatrônica Atual 18

Solução Ethernet para segurançaMecatrônica Atual 38

Sistema Integrado de Segurança – SISMecatrônica Atual 18

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Confidencialidade: proteção dos dados quanto ao acesso não au-torizado;

Integridade: dados exatos;

Disponibilidade: em geral alguns sistemas toleram uma interrupção por um curto espaço de tempo.

(background). Esses softwares podem com-prometer a execução do aplicativo principal e ocasionar distúrbios no processo ou em outros equipamentos da rede, dependendo do local onde forem instalados. Alguns sistemas de controle utilizam emuladores de tempo real RAE (Real Time Application Enviromment) que podem ter seu desempenho compro-metido ao compartilhar processamento com antivírus ou softwares para geração de imagens online, por exemplo.

O Gerenciamento de Ativos demanda pa-cotes de SNMP (Simple Network Management Protocol) para monitorar o sistema objetivo e eles podem comprometer o desempenho da rede, caso uma configuração criteriosa não seja realizada, uma vez que, inicialmente redes em TA não foram concebidas para alto tráfego. Estas redes geralmente são menores que redes de TI, menores no tamanho dos pacotes e no volume de informações. Contu-do, são mais estáveis e previsíveis, visto que inicialmente ofereciam somente determinismo para controle de processo.

Se por um lado, a simples aplicação de técnicas de TI não é desejável neste ambiente, é crescente a utilização de funcionalidades como telnet, ftp, web services, SNMP, redes wireless, entre outras. E a TA, por não estar familiariza-da, acaba ficando exposta às vulnerabilidades características de cada recurso e/ou não as exploram adequadamente, sem beneficiar-se dos recursos de cada ferramenta.

Segurança em sistemasO conceito de segurança não é unicamente

um produto, mas um processo que, ao ser iniciado, sempre demandará esforços para mantê-lo. Para alcançar determinado nível de segurança, há alterações físicas, instalação de produtos, adoção de políticas, mudanças de paradigmas, etc., e este processo altera rotinas e procedimentos, causando dificuldades na execução de algumas tarefas. Ao iniciar um processo para adequar um sistema aos aspec-tos de segurança é fundamental estar ciente destes inconvenientes, dos custos e também dos benefícios da solução adotada.

Divulgação e TreinamentoÉ muito importante divulgar, para todos

os envolvidos, os motivos da implantação do programa de segurança e qual o nível que se pretende obter. Todos devem ter consciência das mudanças ocasionadas em função da segurança desejada. Promover

Ambiente TA

Disponibilidade: o sistema exige alta disponibilidade. Pequenas inter-rupções podem ter como conseqüên-cias grandes perdas, sejam estas de produção, danos aos equipamentos, e em casos mais graves, danos à integri-dade física de pessoas.

Integridade: dados exatos;

Confidencialidade: proteção dos dados quanto a acessos não autorizados;estamos trabalhando so-mente com estruturas lineares. Ainda não existe base na literatura para a identificação de sistemas não lineares, exigindo assim uma melhor atenção para os testes de não linearidade.

Ambiente TI

treinamentos também pode ser necessário para a correta utilização das ferramentas e manutenção do processo de segurança.

Políticas de SegurançaÉ importante lembrar que decidir sobre a

adoção de uma ou outra política deve ser feito a partir do nível de segurança pretendido. A seguir exemplificamos algumas políticas que, direta ou indiretamente, contribuem para a manutenção da segurança:

Backups: o que, como e quando reali-zar backup, locais de armazenamento, testes de restauração, etc;Antivírus, firewall e outros softwares relacionados à segurança: como e quando atualizar, políticas para al-teração e desativação de recursos de segurança, etc;Definição de onde utilizar usuários e senhas compartilhadas ou não, perfis de usuários e ativação de logs de registro;Políticas quanto ao uso de equipa-mentos conectados temporariamente nas redes (por exemplo, notebooks);Desativação de recursos de equi-pamentos com potencial de risco quanto à segurança: desativação de drives USB, disquetes e CD-ROMs, instalação de dispositivos físicos para impedir o acesso a drives de CD-ROM e disquetes, portas não utilizadas em switches em ambientes de pouca circulação de pessoas, etc.

Gerenciamento de mudançasUm bom gerenciamento de TI inclui

controle de políticas, hardware e software.

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Toda alteração que possa estar relacionada à segurança deve estar de acordo com a política adotada. Testes devem ser realizados para certificar que o sistema não seja afetado, ou que alguma vulnerabilidade seja incluída. Informações detalhadas para restabelecer a condição anterior, após as mudanças serem rea-lizadas, também contemplam o gerenciamento e fazem parte de um item muito importante do gerenciamento de mudanças. As ferramentas de gerenciamento de configuração de hardware e software auxiliam o processo de segurança e, através de alarmes/logs, é possível detectar alterações não autorizadas e/ou alterações oriundas de vírus, entre outros.

Arquitetura seguraO princípio para uma rede segura em um

ambiente de automação está na arquitetura da rede, que deve agrupar equipamentos por função e proteger as conexões com outras redes. Estas segmentações, equipamentos e pontos de conexão com outras redes devem estar claramente documentadas, e isto significa saber e entender o que existe na rede.

Para conexões entre redes IP (Internet Protocol ) recomenda-se a instalação de firewall. Em sistemas que necessitam in-formações “de/para” na rede de controle, como PIMS por exemplo, o acesso não deve ser feito diretamente na rede de controle, mas em servidores operando como bridge (ponte) entre estas redes.

Acessos remotos, dispositivos conectados momentaneamente (típico para fornece-dores, consultores, etc.), recomenda-se também que não se conectem diretamente na rede-objetivo, mas através de um servidor



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como bridge. A premissa é manter a rede de controle isolada e somente acessá-la via servidores, dotados de firewall, antivírus e autenticação. Assim, os servidores ficarão localizados numa região denominada DMZ (De-Militarized Zone), uma região segura entre a rede TI e TA.

Uma rede isolada da rede principal de controle, com equipamentos para testes é uma alternativa para simular modificações decorrentes de updates, patches, etc. Cer-tificada a estabilidade ou segurança do sistema após as modificações, as mesmas podem ser realizadas nos equipamentos da rede de controle. Observe a figuras 1, 2, 3 e 4.

De acordo com a arquitetura e os exemplos apresentados pelas figuras, a rede de controle fica isolada das demais, todo acesso a ela é realizado através da área DMZ delimitada pelos firewalls, onde estão os servidores. Recomenda-se que a utilização destes servidores seja exclusiva para a função e que os trabalhos nestas máquinas estejam limitados a atividades pertinentes à função do servidor. Isso é importante porque a utilização comparti-lhada de servidores para atividades típicas de estações de trabalho pode comprome-ter os serviços oferecidos, seja inserindo alguma vulnerabilidade ou causando instabilidades no sistema.

Devido à existência das segmentações e da própria região DMZ, é possível combi-nar múltiplas sessões de autenticação para obter acesso à rede TA a partir da rede TI. Combinando estas etapas de autenticações com regras de firewall, IPS e antivírus, por exemplo, cria-se um ambiente seguro isolando a rede TA e ao mesmo tempo obtendo controle de acesso a esta - com recursos de rastreabilidade em função dos logs das aplicações citadas, diferenciando-se de acessos sem autenticação ou com simples senhas comuns neste ambiente.

Em estações de engenharia, recomen-da-se a instalação de antivírus e firewall. Nos demais equipamentos pertinentes a

F1. Arquitetura onde os servidores coletam dados na rede de controle e os disponibilizam para os sistemas da rede de TI (PIMS, MES, etc.)

F2. Servidor baixando atualizações, patches, antivírus, firewall, entre outros, na Internet e fazendo as transferências para a rede de testes.

F3. Depois de realizados os testes, as atualizações e patches são transferidas para as redes de controle.

F4. Acesso remoto: ao invés de acessar diretamente o equipamento desejado, o acesso é feito através dos servidores.

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um sistema de controle, é recomendável o acesso somente de pessoas autorizadas e conscientes das práticas de segurança, ou seja, a segurança é obtida mediante o acesso físico a estes equipamentos somente de pessoas qualificadas. E, quando não for possível ou não recomendada a mo-dificação das configurações do sistema, que este esteja em um segmento isolado da rede, protegido por firewall e sessões de autenticação.

Acesso aos recursosServidores e demais equipamentos crí-

ticos devem estar localizados em ambientes com acesso controlado e sua operação restrita às pessoas autorizadas. Tal recomendação, somada a não compartilhar os servidores com estações de trabalho, buscam garantir também a disponibilidade do equipamen-to, já que a parada desta máquina pode causar a interrupção de um serviço crítico ao ambiente.

Portas não utilizadas em switches e hubs podem ser desativadas para evitar a conexão de equipamentos não autorizados, dependendo do nível de segurança desejado. A monitoração do status de cada link das portas através de recursos SNMP, quando disponíveis, é uma alternativa à desativação das portas, pois com o monitoramento pode ser possível a identificação de algum usuário não autorizado.

Drives de CD-ROM, disquetes, USB, entre outros periféricos de estações de operação e algumas estações de engenharia podem ser desabilitados ou ter seu acesso controlado para evitar o uso não autorizado, porém é preciso sempre avaliar a relação custo x benefício da solução adotada.

Considerações finaisNão existe uma solução única e ideal

para as questões de segurança no ambiente de Automação Industrial. Sistemas de TA já desenvolvidos há algum tempo e que não possuem recursos nativos de segurança, por estarem operando em um ambiente todo interligado, multiusuário, exigem uma análise detalhada para adequação à segurança. O caminho é que TI e TA conheçam melhor as exigências, carac-terísticas e dificuldades de cada lado e, unindo esforços, busquem soluções que satisfaçam as necessidades que cada am-biente demanda. MA




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Csaiba maisVoigtländer, H.: 87 robots for VW Saxony. Two top coat lines conver-ted within three weeks. JOT 11, 2008.

Wieland, D.: Dry scrubbing of paint overspray. Clear energy and cost savings. JOT 3, 2009.

Site da empresa:www.durr.com


Confira dois exemplos de instalações automatiza-das que atendem as expectativas e miniminizam os riscos.

ada vez mais fabricantes de sistemas de automação de pintura se confrontam com desafios específicos e peculiares. O período de tempo previsto para a demolição, reforma e modernização das instalações das fábricas, o pão de cada dia de um fabricante de sistemas de automação, torna-se cada vez mais curto. Novos processos, com um número reduzido de etapas de processamento, estão chegando às fábricas e, no final, um fabricante de sistemas de automação também entregará novos produtos ao mercado que contribuirão para o aumento da produtividade e para a redução dos custos por unidade. Tudo isto somado envolve um potencial considerá-vel de risco para todos os participantes. Entretanto, o cliente espera, e com razão, que as instalações comecem a funcionar sem qualquer problema. Como é possível atender a esta expectativa e simultaneamente minimizar os riscos? Dois exemplos atuais e extraordinários ilustram a situação

Exemplo 1: No verão de 2008, a Volkswa-gen da Baixa Saxônia transformou todas as

Pintura automatizada

Dürr

suas instalações de pintura de acabamento, que consistem de duas linhas de pintura com aplicação manual e mecânica, que precisavam ser equipadas com a mais recente tecnologia. Tudo totalmente automatizado. Vejamos os dados deste impressionante projeto: data da entrega do pedido à Dürr: dezembro de 2007; início da instalação: 11 de julho de 2008; pintura da primeira carroceria: meados de agosto. Paralelamente, ocorreram a entrega, a montagem e o comissionamento de 87 robôs e várias centenas de toneladas de construção em aço, cabines e equipamentos de transporte.

Exemplo 2: Em 2006, um fabricante japonês de equipamentos originais (OEM) decidiu construir não apenas novas insta-lações para a pintura de parachoques na sua fábrica da Grã-Bretanha, mas também equipar todas as suas instalações de pintura de carrocerias com a mais recente tecnologia de aplicação de pintura interior e exterior, atomizadores rotativos, aplicação de pintura eletrostática, bem como com a tecnologia

Pavel Svejda, Dr.-Ing.Frank Zimmermann, Dipl.-Ing.

Processo mais seguro com tempo reduzido de produção

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de troca de cor integrada ao atomizador. Um novo processo e uma nova tecnologia não apenas para a OEM, mas também para o fornecedor de sistema de pintura automatizada. Também neste caso, estavam programadas apenas breves paralisações de funcionamento de duas a três semanas, no verão e no inverno.

Como se pode garantir o início das operações nas instalações dentro do prazo previsto, com a qualidade necessária? Como se pode minimizar os riscos? Os fatores de sucesso têm naturezas diferentes e devem se complementar para que se obtenha um bom resultado.

Certamente são necessários times quali-ficados e bem treinados de ambos os lados, que cooperem de uma maneira ideal, tanto na fase de engenharia, como posteriormente, na fase da instalação no local da construção. Outra condição é um planejamento meti-culoso e detalhado de todas as atividades. As investigações fora da linha do plano dos robôs, a programação dos robôs e a simu-

lação dos programas de pintura aumentam a segurança do planejamento e prevêem questões críticas do projeto.

As investigações realizadas no Centro Técnico verificam os resultados da fase de engenharia, asseguram os processos e determinam parâmetros de pintura que levam rapidamente à qualidade aceitável da pintura no local da construção. O pré-comissionamento de todo o sistema dos robôs de pintura antes da entrega com testes intensivos das funções, onde os pro-gramas dos robôs são checados e as falhas são reconhecidas, aumenta a qualidade do sistema como um todo.

Na sequência da execução do projeto, que é descrito aqui de maneira resumida, as investigações do Centro Técnico desem-penham um papel crucial que não deve ser subestimado. Enquanto as simulações fora da linha apenas verificam o programa de movimentos baseado nos parâmetros padrão da pintura, os testes do Centro Técnico re-presentam a única possibilidade de obtenção

do resultado esperado da pintura, usando-se uma carroceria verdadeira, empregando-se a técnica de aplicação específica do projeto, bem como o material de pintura real antes do comissionamento, e os resultados são comparados com os requisitos do cliente. Com base nos dois exemplos dos projetos mencionados, o processo e os conteúdos das investigações no Centro Técnico serão abordados em mais detalhes.

Em cada caso, o foco das investigações estava nas particularidades do projeto. No primeiro exemplo, não focalizaremos apenas os tempos extremamente curtos de montagem e de comissionamento, e a conversão da aplicação mecânica para a aplicação robotizada, com a redução do número de atomizadores, mas principal-mente a introdução da pintura robotizada do interior. Como primeiro passo, inves-tigou-se a configuração do atomizador de ar. Selecionaram-se várias cápsulas de ar. O critério de seleção foi a eficiência da transferência sob a premissa de uma qua-

F1. Oitenta e sete robôs para duas linhas de pintura de acabamento instalados e comissionados em apenas três semanas – um recorde mundial.

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lidade satisfatória. As investigações foram realizadas em três diferentes módulos do programa para capô, porta interior e porta traseira. Rapidamente verificou-se que a cápsula de ar padrão utilizada pela Dürr, particularmente com os programas de pintura mais complexos para as portas interiores e portas traseiras, levou a uma economia de material de cerca de 10%, sendo a espessura da camada ligeiramente maior.

No passo seguinte, os programas da sequência do comissionamento de todos os modelos de carroceria foram otimizados. Uma condição essencial para isto era a capacidade de transferência dos resulta-dos da escala do Centro Técnico para as instalações reais. Isto exigia do Centro Técnico alta flexibilidade e reprodutibili-dade na determinação dos parâmetros do processo. No terceiro passo desta série de

testes, mostrou-se o potencial da atomização rotativa no exemplo da pintura do interior da porta com EcoBell 2HD em relação à melhoria da eficiência. O resultado foi evidente: uma economia de material de mais de 30%.

Enquanto no exemplo da Volkswagen da Baixa Saxônia os testes ocorreram em um determinado período posterior à data da assinatura do contrato, no segundo exemplo as investigações foram realizadas em inúmeras etapas individuais distribuídas ao longo de mais de dois anos. O objetivo foi primeiramente a seleção da técnica de aplicação ideal. A série de testes começou em meados de 2006, com um programa de validação das instalações de pintura de parachoques, e continuou meio ano mais tarde para a validação das instalações de pintura de carrocerias.

Em cada caso, o programa experimental foi claramente especificado pelo cliente, que devia não apenas fornecer informação sobre a qualidade da pintura exigida, mas também fornecer dados que fossem im-portantes para a eficiência econômica do processo de pintura, tal como a eficiência da transferência, perdas de tinta na troca de cor, tempo gasto na troca de cor. E, finalmente, também foram avaliados os critérios que são importantes para o serviço e para a manutenção.

Depois que a tecnologia de aplicação da Dürr foi aprovada no programa de validação do cliente, e depois que a Dürr recebeu, no início de 2007, os pedidos para as instalações de pintura de parachoques e para a reconstrução das instalações de pintura, investigações detalhadas foram realizadas em diversas etapas. Até outubro

F2. Investigações garantem o desempenho do processo para o chamado ‘processo de pintura 3-wet’, onde o primer, a camada de base, e a pintura são aplicados em uma linha de pintura, sem secagem intermediária, e depois são curados juntos.

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de 2008 o cliente havia passado um total de 34 semanas no Centro Técnico. Durante este tempo, no início de 2008, começaram as operações nas instalações de pintura de parachoques. A última das quatro etapas da construção foi concluída em março de 2009. No total, 50 robôs-pintores foram entregues em ambos os projetos.

Um centro técnico moderno tem um papel importante na segurança do de-sempenho de novos processos de pintura. Atualmente estão sendo discutidos no setor os chamados processos de pintura sem-pri-mer, ou processos 3-wet, que são processos encurtados, com um número reduzido de etapas. Tais processos já estão em uso em algumas OEMs. Entretanto, eles devem ser garantidos em cada nova instalação quanto às suas limitações específicas. A garantia somente pode ocorrer por meio de testes em carrocerias completas e em um centro técnico. Isto confirma o layout planejado, os dados do processo e a qualidade do produto. Nesta fase ainda é possível fazer as correções necessárias no processo, ou fazer adaptações no material de pintura sem maiores problemas.

As investigações quanto à segurança do desempenho do processo no Centro de Teste da Dürr em Bietigheim-Bissingen têm uma longa tradição. A experiência mostra que o Centro de Teste de aplicação de pintura da Dürr (Centro de Teste para Pintura Ecopaint) desde sua inauguração em 1992 contribui significativamente para a introdução e segurança do desempenho de processos de pintura novos e inovadores. Como exemplo podemos citar o processo de pintura integrado com um verniz à base de uma mistura de pó e água (powder slurry clear coat) na Daimler, em Rastatt, Alemanha, ou a introdução da pintura em pó na BMW.

Em uma instalação de pintura aplica-se não apenas a tinta, mas também materiais altamente viscosos para a selagem das juntas, para a proteção da parte inferior da carroceria e, parcialmente, para o amortecimento de ruídos. Pelas mesmas razões que as investigações no Centro Técnico são importantes para a aplicação da pintura, elas também são vitais para os projetos. Para atender a esta demanda, também o ‘Centro de Teste de Selagem Ecopaint’ se encontra em operação na Dürr desde 2005.

Os testes disponíveis na Dürr, ori-ginalmente limitados às tecnologias de aplicação, expandiram-se nos últimos anos para incluir as áreas de processo de pintura e tecnologias de pré-tratamento. Um centro de testes adicional está à disposição na sucursal de Bietigheim para investigações de processos de pintura por imersão com uma técnica rotacional e para investigações de sistemas de deposição seca de overspray de pintura. Juntos, os Centros de Teste da Dürr, situados em uma área total de 5.650 m², formam o maior Centro Técnico no mundo deste gênero.

Os desafios a serem enfrentados na intro-dução de novos processos com materiais de pintura e produtos em projetos com duração reduzida são enormes. Sem investimentos em ferramentas correspondentes, nos quais também se inclui um centro técnico com

tecnologia de última geração, um fabricante de sistemas de pintura não pode vencê-los. Mas também clientes e usuários são altamente dependentes de tais testes. As investigações completas no Centro Técnico da Dürr trazem a segurança necessária do processamento e portanto, levam a redu-ções significativas de custos. Abdicar-se das múltipas possibilidades de garantia de desempenho de processo oferecidas pelo Centro Técnico da Dürr, significaria um mergulho no escuro, risco este que ninguém pode se dar ao luxo.

No Centro de Teste de Pintura Ecopaint, quatro cabines de pintura com um total de doze robôs estão à disposição para todos os processos de aplicação, com uma grande variedade de tecnologias de pintura.Um robô adicional de medição equi-pado com um sistema remoto de medição da espessura do filme úmido é usado para gravar o resultado.Dois fornos de convecção, que podem ser programados com várias curvas de temperaturas, asseguram uma cura flexível correspondente às exigências do material de pintura utilizado em cada caso. A inspeção visual da aparência da pin-tura pode ser feita sob condições espe-cíficas de iluminação em uma cabine especialmente equipada para isto.Para a avaliação das séries de testes existentes emprega-se uma tecnologia de medição de última geração.Para investigações na área de aplica-ção de mástique, o Centro de Teste de Selagem Ecopaint conta com 4 robôs de selagem e equipamentos periféricos necessários, assim como uma estação de robôs para aplicações de adesivos.Com o Centro Técnico de Processa-mento recém- construído, uma área total de 5.650 m² encontra-se à disposi-ção na sucursal de Bietigheim-Bissingen.

F3. Centro de Teste de Pintura Ecopaint.

F4. Centro de Teste de Selagem Ecopaint.

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A necessidade industrialNem todos os equipamentos eletrônicos

podem ser colocados em operação dentro de uma fábrica. Dependendo do tipo de produto que está sendo manufaturado, como também do local onde isto ocorre, podem diferenças de temperaturas muito grande, bem como haver sofrer diversos tipos de interferência devido principal-mente dos motores em movimento. Ter um computador ou um equipamento de monitoração que opere em tais condições, estando o mais próximo possível da linha de produção, sempre foi o sonho de muitos projetistas.

Colocar equipamentos que dependem de refrigeração para manter seu sistema funcionando nem sempre funciona da forma correta nestes locais, pois em muitos casos o ar que seria usado para esfriar os componentes já está a uma temperatura muito elevada.

Família SitaraTM

A Texas Instruments, procurando atender essa procura por processadores que trabalhem em ambientes industriais, desenvolveu a família SitaraTM de microprocessadores. Um dos pontos principais deste componente é a faixa de temperatura em que trabalha, que vai de -40 até 85/105 ºC, dependendo do componente escolhido.

SitaraTMMicroprocessador para aplicações industriaisEm outubro de 2009, a Texas Instruments anunciou o lançamento dos microprocessadores AM3505 e AM3517 com a finalidade de atender o mercado industrial

saiba maisSitara: Microprocessador para aplicações industriais Saber Eletrônica 441

Site Oficialwww.ti.com/sitara-pr

ARM Cortex-8www.arm.com/products/CPUs/ARM_Cortex-A8.html

Renato Paiotti

O core do SitaraTM é baseado no ARM CortexTM-A8 de 500 MHz, atingindo 1000 Dhrystone MIPS, possibilitando assim rodar Linux e Windows CE.

Além do seu tamanho, o componente não precisa ser refrigerado, viabilizando assim a construção de um PC compacto uma única placa. Além de eliminar a neces-sidade de ventilação, que consome energia para o funcionamento, o core precisa de apenas 1,2 V e os sinais de I O 1,8 V (para DDR2) ou 3,3 V.

Entre outros recursos importantes que estão adicionados na nova família, estão o acesso externo à memórias do tipo DDR2 (com interfaceamento de 1 GB para espaço de endereçamento), NOR Flash, NAND flash, OneNAND e Asynch SRAM, um canal SDMA de 32 bits, uma porta de vídeo configurável, além de atender a diversos

Dhrystone É um Benchmark desenvolvido em 1984 para testar o desempenho bruto de um processador, isso porque ele simula chamadas e operações de escrita e leitura de dados. Este benchmarck foi originalmente desenvolvido em ADA por Reinkol P. Weicker, mas o mais uti-lizado é a sua versão em C distribuida por Rick Richardson, atualmente ela existe em várias linguagens.

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ARM Cortex-A8Esta arquitetura é conhecida pela sua alta eficiência e baixo consumo, próprio para projetos mobile, tais como telefo-nes celulares, set-top boxes, consoles de videogames, aparelhos de navegação GPS e sistemas de entretenimento para automóveis, ou seja, para aparelhos que possam consumir até 300 mW. Ela pode trabalhar numa frequência entre 600 MHz e 1 GHz.O Cortex-A8 teve as suas bases na arqui-tetura ARMv7, que possuía bons recursos implementados, entre eles o Thumb®-2, que tem a finalidade de condensar o códi-go, e com isso reduzir o uso da memória em até 31% e também o gasto de energia com o processamento dos comandos. Outra tecnologia empregada na arqui-tetura é a tecnologia NEON empregada

FA. Diagrama de Blocos do ARM Cortex – A8.

para áudio, vídeo e gráficos 3D, podendo decodificar MPEG-4 VGA a 30 frames por segundo.A segurança do sistema fica a cargo da tecnologia TrustZone, protegendo peri-féricos e a memória usada. A arquitetura Cortex-A8 possui duas ALU (Unidade Lógica de Aritmética), aumentando a eficiência na leitura das instruções. A tecnologia NEON utiliza de forma eficiente estas duas ALU.Para a área industrial, que requer um código muito enxuto e seguro, esta ar-quitetura possui a tecnologia Jazelle-RCT que compacta em até 3X o tamanho do programa compilado.Na figura A é possível ver no diagrama de blocos, a unidade NEON e o cache L2 com sua lógica.

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case

protocolos de comunicação serial, entre eles a Rede CAN e outros recursos que um processador pode oferecer.

No diagrama de blocos da figura 1 é possível ver a estrutura do AM3517.

Tanto o AM3505 como o AM3517 são montados em sBGA de 491 pinos.

TMDXEVM3517Este é o módulo de avaliação do Sitar-

aTM AM3517, conforme é possível observar na foto da figura 2, ele possui um display LCD Touch Screen, podendo rodar com OMAP3517 Linux SDK, Kernel 2.6.31 U-boot, Windows® Embedded CE in 4Q09 e Multiple RTOS in 1Q10, tendo entradas/saídas EMAC, USB PHY, USB OTG & Host, CAN, SDIO I2C, JTAG, Keypad, SD/MMC (2), DVID/HDMI, Video input, Bluetooth e WLAN.

O preço desta placa comprada direta-mente do fabricante, sem contar as taxas e impostos, é de mil dólares.

ConclusãoAtualmente, temos até a arquitetura ARM

Cortex-A9 que possui de 1 a 4 cores (multicore) operando a 2,0 DMIPS/MHz cada Core, além de consumir menos que o Cortex-A8. Este tipo de arquitetura a Texas Instruments utiliza nos seus OMAP4430/40. Porém a arquitetura Cortex-A8 é adotada por diver-sos fabricantes, tais como Apple, Samsung, Ericsson entre outras. O motivo está na sua

consolidação, e que o processo de fabricação de um microprocessador leva um certo tempo, desde o seu projeto até a sua distribuição.

Em breve teremos dispositivos móveis e computadores industriais empregando não só o Cortex-A9, mas como outras tecnologias que tenham maior poder de processamento bem como um baixo consumo, além de sobreviver aos ambientes hostis que um “chão de fábrica” pode provocar.

F1. Diagrama de blocos do AM3517.

F2. TMDXEVM3517.

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