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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA MELHORIA DA QUALIDADE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS ATRAVÉS DA AUTOMAÇÃO E DA REPROGRAMAÇÃO DO SISTEMA SUPERVISÓRIO Bruno Oliveira Dourado Arruda de Figueiredo Fortaleza Dezembro de 2010

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE TECNOLOGIA

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

MELHORIA DA QUALIDADE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS

ATRAVÉS DA AUTOMAÇÃO E DA REPROGRAMAÇÃO DO

SISTEMA SUPERVISÓRIO

Bruno Oliveira Dourado Arruda de Figueiredo

Fortaleza

Dezembro de 2010

ii

BRUNO OLIVEIRA DOURADO ARRUDA DE FIGUEIREDO

MELHORIA DA QUALIDADE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS

ATRAVÉS DA AUTOMAÇÃO E DA REPROGRAMAÇÃO DO

SISTEMA SUPERVISÓRIO

Trabalho de Conclusão de Curso

submetido à Universidade Federal do Ceará

como parte dos requisitos para obtenção do

grau de Graduado em Engenharia Elétrica.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Silva Thé

Pontes

Fortaleza

Dezembro de 2010

iv

A Deus,

Aos meus pais, Cleomenes e Jamila,

A minha namorada Atália,

A todos os familiares e amigos,

Eu dedico este trabalho.

v

AGRADECIMENTOS

A Deus, por todas as dificuldades que venci, e batalhas que me fortaleceram,

e pela saúde para desenvolver este trabalho.

Ao professor Ricardo Silva Thé Pontes, pela sua orientação, força, incentivo,

confiança e pela oportunidade de trabalhar e aprender no ambiente do LAMOTRIZ-

UFC.

A toda minha família que sempre me apoiou durante todo esse período sem

qualquer cobrança.

A minha namorada Atália Santos, por todo amor, incentivo e compreensão

pelas ausências nos momentos de dedicação ao estudo.

Ao pessoal do LAMOTRIZ que sempre me ajudou e apoiou nos processo de

simulação do trabalho, em especial ao técnico do laboratório Eduardo Moreira.

Aos meus amigos e colegas de graduação pela ajuda nos momentos mais

difíceis e decisivos desta jornada.

A todos estes e aos que me esqueci de listar, agradeço pela amizade,

incentivo e otimismo.

vi

RESUMO

Figueiredo, B. O. D. A. “Melhoria da qualidade de processos industriais através da automação e da reprogramação do sistema supervisório”, Universidade Federal do Ceará – UFC, 2010, 60p.

Este trabalho final de curso analisa os benefícios que as industriais de hoje alcançam na automatização de seus processos, conquistando melhorias na produção, simplicidade nas mudanças de rotinas do processo industrial e maior eficiência energética em seus sistemas produtivos. A análise será feita no laboratório de eficiência energética em sistemas motrizes industriais – LAMOTRIZ-UFC. Para tal serão realizadas simulações em uma das bancadas do laboratório. Esta bancada possui um sistema de ventilação axial totalmente automatizado com CLP’s, sensores e atuadores, além de um sistema supervisório o qual é possível realizar acionamentos remotos, entre outras coisas. Dois procedimentos serão realizados nessa bancada para qualificação de um sistema automatizado: o primeiro é a criação de uma rotina de ligamento/desligamento automático; e o outro é a análise do controle de vazão do sistema de ventilação através dos métodos de estrangulamento da válvula de saída (damper) e da variação de velocidade através de um inversor de freqüência. Com esses procedimento será possível mostrar tanto a facilidade de manuseio que um sistema automatizado oferece, quanto a economia de energia elétrica que se pode conseguir em certos processos.

Palavras-Chave: Automação Industrial, Eficiência energética, Supervisório.

vii

ABSTRACT Figueiredo, B. O. D. A. “Improvement of industrials processes quality based on automation and reprograming of supervisory system”, Universidade Federal do Ceará – UFC, 2010, 60p.

This Monograph analyzes the benefits of today’s industries in automating its processes, achieving improvements in production, simplicity in changes in the routines of industrial process and greater energy efficiency in their production systems. The analysis will be done in the Laboratory for Energy Efficiency in Industrial Motor Systems - LAMOTRIZ/UFC. For this simulations will be conducted in the laboratory bench. This laboratory bench has an axial ventilation system totally automated with PLC´s, sensors and actuators, beyond a supervisory system which can perform remote actuations, among others things. Two procedures will be performed in this laboratory bench for the qualification of an automated system: the first is the creation of a routine for turn on or turn off automatically; the other procedure is the analysis of the control fluid volumetric flow of an axial ventilation system rate at constant speed using damper and at variable speed, using a frequency inverter. With these procedures will be possible to show both the facility of the use which an automated system can provide, as the economy of electric energy that can be achieved in certain cases.

Keywords: Industrial Automation, Energy efficiency, Supervision System.

viii

Sumário

LISTA DE FIGURAS ........................................................................................... x

LISTA DE TABELAS ......................................................................................... xii

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................... 1

1.1 Objetivo Principal ..................................................................................... 2

1.2 Objetivos específicos ............................................................................... 2

1.3 Justificativa .............................................................................................. 2

1.4 Metodologia ............................................................................................. 3

2. CONCEITOS E CARACTERÍSTICAS DE UM SISTEMA DE AUTOMAÇÃO

INDUSTRIAL ...................................................................................................... 4

2.1 Automação Industrial ............................................................................... 4

2.2 Sistema Digital de Controle Distribuído ................................................... 5

2.3 Arquitetura de Redes Industriais ............................................................. 6

2.3.1 Modelo OSI/ISO ............................................................................ 7

2.3.2 Protocolo TCP/IP .......................................................................... 9

2.4 Comunicação Serial............................................................................... 10

2.4.1 Modo síncrono x assíncrono ....................................................... 10

2.4.2 Padrão RS-485 ........................................................................... 10

2.5 Rede FIELDBUS – Barramento de Campo ........................................... 11

2.5.1 MODIBUS ................................................................................... 12

2.5.2 Outros Protocolos ....................................................................... 13

2.6 Processos Físicos.................................................................................. 13

2.6.1 Sensores ..................................................................................... 14

2.6.2 Atuadores .................................................................................... 15

2.6.3 PLC (Programmable Logic Controller) ........................................ 15

3. SISTEMA SUPERVISÓRIO E SCADA ..................................................... 19

3.1 Sistema de Supervisão .......................................................................... 19

3.2 SCADA .................................................................................................. 20

3.3 Características do SCADA .................................................................... 22

3.3.1 Facilidade de interpretação ......................................................... 22

3.3.2 Geração de relatórios e planejamento de tarefas ....................... 23

3.3.3 Flexibilidade, Arquitetura aberta de programação....................... 23

ix

3.3.4 Acesso a banco de dados ........................................................... 24

3.3.5 Estrutura ..................................................................................... 24

3.4 Funcionalidades do Sistema de Supervisão .......................................... 25

3.4.1 Definição de VPI e definição de variáveis ................................... 25

3.4.2 Construção de telas de animação ............................................... 25

3.4.3 Geração de relatórios .................................................................. 25

3.4.4 Alarmes ....................................................................................... 25

3.4.5 Resumo de alarmes .................................................................... 25

3.4.6 Módulo interno de programação ................................................. 26

3.4.7 Gerador de gráficos .................................................................... 26

4. LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS

MOTRIZES INDUSTRIAIS - LAMOTRIZ .......................................................... 28

4.1 Composição do LAMOTRIZ ................................................................... 28

4.2 Elipse E3 ............................................................................................... 28

4.3 Layout do Aplicativo de Supervisório: LAMOTRIZ ................................. 30

4.3.1 Menu Processos ......................................................................... 31

4.3.2 Menu Tendências ........................................................................ 33

4.3.3 Menu Multigrandezas .................................................................. 33

4.3.4 Menu Alarmes ............................................................................. 34

4.3.5 Menu Consultas .......................................................................... 34

4.3.6 Menu Configurações ................................................................... 36

5. SIMULAÇÕES E ANÁLISE DE DADOS ................................................... 37

5.1 Bancada de Ventilação Axial ................................................................. 37

5.2 Procedimento 01 – Criação de uma Rotina Automática de Ligamento. 39

5.2.1 Programação............................................................................... 39

5.2.2 Análise de Resultados ................................................................ 41

5.3 Procedimento 02 – Eficiência energética no controle de vazão ............ 43

5.3.1 Controle de vazão via abertura do Damper ................................ 43

5.3.2 Controle de vazão via inversor de freqüência ............................. 44

5.3.3 Análise de Resultados ................................................................ 45

6. CONCLUSÃO........................................................................................... 47

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................... 49

x

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Automação Industrial em níveis de abstração ............................................ 5

Figura 2 - Topologia de Redes ................................................................................... 7

Figura 3 - Camadas do Modelo OSI ........................................................................... 8

Figura 4 - Arquitetura do TCP/IP, comparada ao modelo OSI .................................... 9

Figura 5 – Driver RS-485 .......................................................................................... 11

Figura 6 - Topologia de uma automação industrial ................................................... 14

Figura 7 – CLP utilizado nas bancadas do laboratório ............................................. 16

Figura 8 - Linguagens de Programação em PLC's ................................................... 18

Figura 9 - Exemplo de um IHM ................................................................................. 20

Figura 10 - Exemplo de uma tela de supervisório para controle e monitoração. ...... 21

Figura 11 - Telas de supervisório com objetos animados ......................................... 23

Figura 12 - Tela específica de um Sistema Supervisório.......................................... 24

Figura 13 - Histórico de alarmes ............................................................................... 26

Figura 14 - Gráficos de um Sistema de Supervisão ................................................. 27

Figura 15 - Área de trabalho do E3 Studio ............................................................... 30

Figura 16 - Tela de abertura do Sistema Supervisório do LAMOTRIZ – Layout ....... 31

Figura 17 - Tela da Bancada 02 ............................................................................... 32

Figura 18 - Bancadas LAMOTRIZ: A - Compressor; B - Ventilador Axial; C - Freio; D

- Esteiras. ................................................................................................................. 32

Figura 19 - Tela de gráficos de tendência ................................................................ 33

Figura 20 - Tela Multigrandeza ................................................................................. 34

Figura 21 - Tela de Alarmes ..................................................................................... 35

Figura 22 - Tela de Consultas .................................................................................. 35

Figura 23 - Tela de Configurações ........................................................................... 36

Figura 24 - Bancada de Ventilação Axial .................................................................. 37

Figura 25 - Configuração da Bancada de ventilação Axial ....................................... 38

Figura 26 - Botão de acesso ao menu de Rotina Automática de

ligamento/desligamento ............................................................................................ 39

Figura 27 - tela de Rotina Automática no E3 Studio ................................................. 40

Figura 28 - Tag's criadas e Programação dentro da Tag de tempo .......................... 40

Figura 29 - Curva de temperatura e pressão da Rotina Automática ......................... 42

Figura 30 - Curva de vazão e corrente da Rotina Automática .................................. 42

xi

Figura 31 - Inversor de Freqüência .......................................................................... 43

Figura 32 - Curva de comparação entre métodos de controle de vazão .................. 45

Figura 33 – Curva de potência ativa economizada para freqüências simuladas ...... 46

xii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Elementos da Bancada de Ventilação Industrial ............................. 38

Tabela 2 - Dados do controle variando Abertura do damper ............................ 44

Tabela 3 – Dados do controle variando a velocidade do motor ....................... 44

1

1. INTRODUÇÃO

O mundo, antes predominantemente agrícola, passou por diversas mudanças

no decorrer dos últimos séculos, e grande parcela delas devem-se às revoluções

industriais que tornaram os processos cada vez mais dependentes de máquinas,

deixando a utilização da força humana e animal para trás.

No início do século XX surgem as linhas de montagem para produção em

massa e os mecanismos automáticos simples, e assim começa a busca pelas

ferramentas de precisão que darão suporte à criação das máquinas da civilização

moderna. É nessa mesma época, 1949, que surge a concepção do Comando

Numérico, que são máquinas comandadas numericamente e que viabilizam a

produção de peças com geometrias mais complexas através de programação

eletrônica e seqüências de usinagem. Uma nova era abre-se para a automação

industrial (SILVEIRA, 2002).

Em paralelo com as máquinas de controle numérico, foram desenvolvidos os

robôs que, ao contrário do que se imaginava, não eram apenas máquinas com forma

humana e sim, por meio da Associação Industrial de Robótica, “um manipulador

reprogramável, multifuncional, projetado para mover materiais, peças, ferramentas

ou dispositivos especiais em movimentos variáveis programados para realização de

uma variedade de tarefas”. A automação destes robôs é do tipo programável, pois

eles são capazes de serem adaptados ao produto, ou seja, no decorrer da produção

poderão ocorrer alterações no processo referentes à reprogramação do robô caso

haja mudanças nas especificações técnicas de fabricação (SILVEIRA, 2002).

Em toda a segunda metade do século XX o trabalho humano passou por

grandes transformações provenientes do desenvolvimento da informática que, dali

em diante, seria de suma importância dentro da indústria e do comércio.

No âmbito industrial, a automação, com suas novas técnicas de controle de

processo, foi o marco no aumento da produtividade e conseqüente melhoria na

qualidade de vida atingida com o poder de compra adquirido pela sociedade

proveniente das novas riquezas geradas. Hoje, não se admite mais uma indústria de

médio ou grande porte que, no âmbito da engenharia e da tecnologia, não utilize dos

conceitos básicos da automação de processos de produção industrial

(ALBUQUERQUE 2007).

2

A criatividade e a flexibilidade são muito relevantes nos dias atuais para a

economia globalizada. Cada vez mais os processos devem ser mais eficientes, com

menores custos e maior qualidade. Além de que, o aumento da competitividade, do

nível de exigência e da segurança da operação também são fatores indispensáveis

nos sistemas de uma indústria atual. Outro fator, sempre considerado, é o da

preservação do planeta em aspectos ambientais e isso traz junto a obrigação das

indústrias a buscarem sempre melhorias à nível de eficiência energética. E com

todas essas exigências as indústrias buscam cada vez mais o caminho da

automação de seus processos.

Com base no exposto, o problema a ser investigado neste trabalho é: de que

forma a automação pode contribuir para a eficiência energética.

1.1 Objetivo Principal

O objetivo principal deste trabalho é desenvolver sub-rotinas em um sistema de

automação industrial para comprovar a eficiência energética alcançada por uma

automação e a melhoria na facilidade de manuseio do sistema em ambientes

industriais.

1.2 Objetivos específicos

Para alcançar o objetivo principal, outros objetivos foram traçados:

- Analisar o Sistema de Controle Distribuído (SDCD) de um laboratório;

- Desenvolver e implementar programações do supervisório nas bancadas

industriais desse laboratório;

- Analisar o sistema de controle e as medições de demanda de energia após a

automação de um processo.

1.3 Justificativa

O trabalho surgiu com a necessidade de mostrar os benefícios da automação

em ambientes industriais nos dias de hoje, com o uso de supervisórios e

programações em CLP’s, mostrando as suas melhorias na qualidade dos serviços e

na eficiência da energia utilizada, além de mostrar a facilidade conquistada na hora

de realizar modificações do projeto inicial.

Algumas delimitações do tema são que o trabalho não irá abordar todas as

redes industriais, assim como seus protocolos e modelos de interconexão e também

3

não será utilizado em ambiente industrial real, apenas dentro de um laboratório com

máquinas industriais.

1.4 Metodologia

Todo o trabalho será realizado no LAMOTRIZ (Laboratório de Eficiência

Energética em Sistemas Motrizes Industriais – UFC). O material utilizado será

disponibilizado pelo laboratório: maquinário industrial e supervisório (ELIPSE), que

será um dos principais instrumentos de coleta de dados. Os dois principais pontos

adotados neste trabalho serão a programação computacional no ambiente do

supervisório Elipse do LAMOTRIZ e a experimentação e comprovação dos

resultados por meio de medição em bancadas.

No segundo capítulo deste trabalho será abordada toda uma teoria que se

relacione com os assuntos a serem tratados no decorrer do trabalho afim de que o

leitor possa ter um maior entendimento no decorrer de sua leitura.

O capítulo seguinte (três) falará sobre o sistema SCADA e mostrará as

principais utilidades de um sistema supervisório, sistema esse que será muito

utilizado nas programações do trabalho.

O capítulo quatro irá detalhar o laboratório utilizado (LAMOTRIZ) e o seu

Sistema Supervisório Elipse E3 com ilustração de telas do sistema e suas utilidades.

No capítulo cinco serão mostrados os procedimentos realizados com

programações e simulações no maquinário do laboratório, assim como os resultados

encontrados e a análise dos mesmos.

4

2. CONCEITOS E CARACTERÍSTICAS DE UM SISTEMA DE

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Este capítulo abordará as principais teorias necessárias para o

desenvolvimento deste trabalho. Nele serão tratados assuntos introdutórios à

automação e conceitos sobre Sistema Digital de controle Distribuído, redes

industriais e seus protocolos, e processos físicos de uma indústria com seus

principais dispositivos (atuadores, sensores, PLC’s).

2.1 Automação Industrial

Muitas empresas utilizam sistemas mecânicos, eletromecânicos e

computacionais para operarem em seus controles de processos. E esse conjunto de

sistemas caracteriza uma automação industrial. Vários são os fatores que levam a

uma empresa a automatizarem seus processos, e os principais são (Souza, 2005):

- redução de custos de pessoal devido à substituição por máquinas;

- aumento da qualidade dos produtos devido à precisão das máquinas;

- redução de produtos em estoque devido ao aumento da produtividade;

- redução de perdas de produtos; e

- diminuição no tempo de fabricação.

Numa automação, ações são tomadas a partir de analise de informações

colhidas por controladores e realizadas por algoritmos de controle pré-armazenados.

É como se fosse um sistema realimentado ou em malha fechada, onde correções

podem ser executadas no decorrer do processo apenas com o cálculo das

informações armazenadas pelos controladores. Um bom exemplo disso são as

montagens de automóveis através de robôs. A Figura 1 mostra os níveis de

abstração de uma automação industrial (SOUZA, 2005).

5

Figura 1 - Automação Industrial em níveis de abstração

2.2 Sistema Digital de Controle Distribuído

Os primeiros sistemas de controle encontrados antigamente eram baseados

em controladores com malha uma única de realimentação (Single-Loop Controller-

SLC). A partir dos anos 60, os controladores digitais diretos (Direct Digital Controller

– DDC) eram os mais utilizados e eram baseados em pequenos e grandes

computadores digitais, mas que hoje estão praticamente extintos (ALBUQUERQUE,

2007). Segundo SILVEIRA (2002), salas de controles a grandes distâncias do núcleo

operacional começaram a aparecer nas indústrias químicas e de processos devido

ao desenvolvimento da instrumentação eletrônica, centralizando, assim, todo o

controle do parque fabril. Com isso, com o avanço das técnicas de transmissão,

diversas salas de controle distribuídas geograficamente foram criadas, interligadas e

conectadas a uma sala central de supervisão. Surgia então o Sistema de Controle

Distribuído (DCS).

A revolução eletrônica do final do século XX trouxe com ela o aumento da

eficiência de computadores, desenvolvimento de CLP’s, atuadores e sistema de

comunicação e surgi então o Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD)

(ALBUQUERQUE, 2007). Tinham-se, agora, diferentes níveis hierárquicos

estabelecidos pela comunicabilidade entre uma máquina de estado (processo

propriamente dito) e outras(s).

Segundo SILVEIRA (2002), “um SDCD pode ser representado por uma sala

central, gerenciadora de controle e supervisão global, microprocessada em rede

com vários outros controladores de responsabilidade local, caracterizando-se pela

6

transformação de processos automatizados em verdadeiros sistemas de automação

supervisionados com a capacidade e rastreamento de todas as etapas do processo

produtivo, bem como a flexibilização e o aumento da capacidade de integração de

seus componentes, prevendo, portanto, um aumento do processo e do nível de

automação de forma natural e continuada.”

Mas não é somente na indústria que o SDCD começou a vigorar, outros

segmentos também o fizeram: não-industriais (sistema de água e esgoto, energia

elétrica e telecomunicação); automação predial (controle de utilidades, detecção e

alarmes de incêndio, controle de acesso, etc). O SDCD é a união dos SLC e DDC de

antigamente, tendo assim uma centralização das informações e funções de controle,

característica dos controladores DDC, e tem-se, ainda, o melhor de cada um desses

sistemas antecessores (ALBUQUERQUE, 2007).

Resumindo, a arquitetura de um SDCD possui:

- Rede de comunicação redundante com cabo coaxial ou em fibra ótica;

- Processos com controles contínuos e seqüenciais, e monitoração com

controladores, todos com interfase a estações locais;

- Supervisão e monitoramento de processos através de animações e teclados

funcionais, garantido a interfase homem-máquina.

2.3 Arquitetura de Redes Industriais

Com o objetivo de unir PC’s e CLP’s, que cresciam operando

independentemente, surgiram as redes industriais. Essa interligação rendeu uma

maior segurança no compartilhamento de base de dados e de recursos, o que levou

a automação a apoiá-la cada vez mais. Alem disso, havia ainda, a complexidade dos

processos industriais, a geografia das novas instalações elétricas e a

competitividade do mundo globalizado apoiando o uso das redes de comunicação

nos sistemas de automação (RASÁRIO, 2005).

Os sistemas de comunicação são formados por meios de transmissão, arranjo

topológico interligado a vários módulos processados através de enlaces, e

protocolos, que é o conjunto de regras que organiza a comunicação

(ALBUQUERQUE, 2007). As topologias mostram a forma em que as estações de

trabalho (ET) ou nós estão conectadas, determinando tanto o fluxo de informações

gerada quanto a localização geográfica de suas subestações. As formas topológicas

7

mais encontradas são as em estrela, em anel, em barramentos, em árvore, e em

alguma combinação entre elas. Algumas delas são vistas na Figura 2.

Figura 2 - Topologia de Redes

Os principais pontos de cada uma das topologias citadas acima são: a

topologia em estrela é a mais tolerável a falhas e possui uma maior taxa de

transmissão, porém ainda requer um custo muito elevado; a topologia em anel utiliza

menos cabos e é mais fácil de instalar, mas um simples defeito em qualquer estação

derruba toda a rede; as topologias em barramento e em árvore possuem as mesmas

vantagens da topologia em anel adicionada a de possuir um tráfego em dois

sentidos, porém a em barramento pode ficar lenta em períodos de uso intenso e a

em árvore possui uma transmissão mais complexa com tempo de propagação alto.

2.3.1 Modelo OSI/ISO

Com o surgimento das redes de computadores, a maioria das soluções

tecnológicas eram proprietárias e fechadas, pois não havia um padrão nas

interconexões e comunicação entre equipamentos e assim, cada fabricante era

responsável por toda a construção da rede. Isso gerava altos custos e dificuldades

em expandir o sistema. E para isso necessitava-se de uma rede inteligente que

padronizasse toda a tecnologia de comunicação (ROSÁRIO, 2005)

Em 1977, o International Standards organization (ISO) criou o modelo de

referência OSI (Open System Interconnection) para tratar de interconexões de

sistemas abertas num sentido mais universal. Assim os fabricantes poderiam criar

protocolos a partir deste modelo (SILVEIRA, 2002). O modelo possui sete camadas

(Figura 3) com funções bem definidas, que são:

8

• Camada 01: Física – Forma como são transmitidos os bits brutos como

cabeamento, sentido de transmissão além de especificações elétricas,

mecânicas e funcionais.

• Camada 02: Enlace de Dados – Assegura integridade da mensagem a ser

transmitida, detectando erros e controlando o fluxo de dados.

• Camada 03: Rede – Controla o tráfego e as rotas dos dados no meio de

transmissão, levando em conta alguns fatores como prioridades.

• Camada 04: Transporte – Garante uma transferência de dados segura e

econômica entre a origem e o destino.

• Camada 05: Sessão – Trata da sincronia entre máquinas para transferências

de dados longas.

• Camada 06: Apresentação – Assegura a compatibilidade da mensagem

garantindo que ela será interpretada pelo protocolo que esta sendo

utilizado. Pode ser chamada também de camada de tradução, pois converte

a mensagem emitida pela camada de aplicação em um formato comum

usado na transmissão desde dado.

• Camada 07: Aplicação – Camada que faz o interfaceamento entre o

protocolo de comunicação e o aplicativo que receberá a informação, ou

seja, essa camada fornece recursos e administra-os para a transferência de

arquivos (ALBUQUERQUE, 2007).

Figura 3 - Camadas do Modelo OSI

9

2.3.2 Protocolo TCP/IP

Um dos protocolos mais utilizados nas redes locais é o protocolo TCP/IP

(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) que aconteceu devido a

popularização da internet, meio em que ele foi criado para ser usado. Suas grandes

qualidades são: capacidade de roteamento, podendo ser usado em grandes redes e

de longas distâncias, onde os dados podem seguir vários caminhos até atingirem o

computador receptor, e possuir uma arquitetura aberta, onde pode ser moldado por

qualquer fabricante, criando uma nova versão em seu sistema, sem necessidade de

pagar por direitos autorais. Tornou-se, então, um protocolo universal, de fácil acesso

entre todos os sistemas.

O TCP/IP possui uma arquitetura com quatro camadas que é caracterizada

pela união das camadas 5, 6 e 7 do modelo OSI em uma só, a camada de

Aplicação. É ela a responsável pela comunicação entre os aplicativos e o protocolo

de transmissão. Ver Figura 4. Dentro desta camada do TCP/IP há muitos protocolos

conhecidos como, por exemplo, o HTTP (Hypertext Transfer Protocol) responsável

pelo encaminhamento do navegador à camada de aplicação do TCP/IP quando é

acessado um endereço www, e o protocolo DSN (Domain Name System) que é

responsável por dar nomes aos endereços de IP para melhor memorização dos

mesmo. Assim não é necessário decorar o número de IP toda vida que for entrar em

um site, e sim, apenas seu “apelido” (ROSÁRIO, 2005).

Figura 4 - Arquitetura do TCP/IP, comparada ao modelo OSI

10

2.4 Comunicação Serial

Segundo ALBUQUERQUE (2007), para a comunicação entre sinais as formas

mais utilizadas são a comunicação em paralelo e a comunicação em série. A

primeira tem como característica principal a velocidade de transmissão, visto que

vários bits podem ser transmitidos ao mesmo tempo, mas quando se fala em

comunicação a distância essa opção torna-se inviável devido ao grande número de

vias que é preciso para sua realização (em torno de 10 vias).

Este autor destaque que com a necessidade de se comunicar com

equipamentos a distância foi que surgiu a comunicação em série. Nela apenas um

bit é enviado por vez, onde todos os caracteres serão transmitidos de forma

seqüencial. E quando é comparada a comunicação em paralela, a em série possui

ainda a vantagem de ter maior imunidade a ruídos e ser bem menos complexa.

2.4.1 Modo síncrono x assíncrono

Ainda com o mesmo autor pode-se ver que na comunicação serial existem dois

modos de transmissão: o síncrono e o assíncrono. O modo síncrono usa um sinal de

clock para criar um sincronismo entre os dois sistemas em comunicação e intervalo

de tempo entre dois caracteres subseqüentes é fixo. Essa comunicação é eficiente

devido não utilizar nenhum outro tipo de sinal (partida ou parada) tornando-se pouco

sensível a distorções podendo, então, ser utilizada em velocidades mais altas.

Já o modo assíncrono não possui o clock como sinal de sincronismo, assim o

tempo entre dois bits torna-se menos importante e o tempo entre dois bytes torna-se

crítico. Para que isso ocorra os dois sistemas devem ter geradores de clock interno

com a mesma taxa de transmissão, denominada “baud rate”. A transmissão é

realizada caractere a caractere e é sempre antecedida de um sinal de start e

procedida de um sinal de stop. Ele é mais utilizado que o modo síncrono devido

necessitar de menos vias para seu funcionamento e possuir um hardware mais

simples de ser implantado.

2.4.2 Padrão RS-485

Na interface serial há vários padrões existentes para especificar características

elétricas, mecânicas e funcionais do circuito, entre eles: RS-232, RS-422, V.35 e

RS-485. Este último, RS-485, é utilizado no laboratório a ser trabalhado e por isso

será mais bem apresentado.

11

Ele possui apenas um par de fios transado para transmissão e recepção que

deve ser compartilhado. A grande vantagem disto é que vários equipamentos podem

ser interligados simultaneamente ao mesmo cabo ao contrário dos outros que só

pode haver um dispositivo em cada extremidade do cabo. Com um alto alcance, o

RS-485 está sendo cada vez mais utilizado em ambientes industriais onde há

sistemas automatizados interligados a rede. Na Figura 5 é apresentado o driver do

padrão de comunicação RS-485 (ALBUQUERQUE, 2007).

Figura 5 – Driver RS-485

Ainda com o mesmo autor, tem-se que uma de suas desvantagens é a

necessidade do software de comunicação controlar o fluxo de dados uma vez que

devesse evitar o choque de dados enviados simultaneamente.

2.5 Rede FIELDBUS – Barramento de Campo

Com a necessidade de interligar os equipamentos de campo usados na

automação dos dias dia de hoje foram criadas as redes de campo. Essas redes

possibilitaram uma maior segurança na transmissão de dados e também uma maior

velocidade em sua taxa de transmissão. A modularidade, a confiabilidade, a

interoperabilidade e o grande desempenho são as características principais que

essas redes devem possuir (ALBUQUERQUE, 2007).

Ainda com o mesmo autor tem-se que a modularidade é importante para que o

sistema possa sempre ser alterado facilmente já que as interfaces de controle estão

sempre submetidas a constantes modificações e a um crescimento contínuo. A

confiabilidade evitará erros que possam causar danos, não só ao sistema industrial,

mas também, a humanidade e ao ambiente que os engloba. E a interoperabilidade

trará grandes benefícios, com a sua característica de poder utilizar equipamentos de

12

vários fabricantes em uma mesma rede, evitando a heterogeneidade dos mesmos e

uma conseqüente crise no setor vinda da recusa de interconexão entre sistemas de

fabricantes distintos.

Segundo Rosário (2005), “as Fieldbus constituem um barramento de

comunicação digital bidirecional que interliga equipamentos inteligentes de campo

com um sistema de controle ou com equipamentos localizados na sala de controle

em uma ambiente industrial”.

Os principais benefícios de uma tecnologia Fieldbus são: economia nos custos

de engenharia devido à redução de nos custos de projeto e instalação; facilidade de

utilização de dispositivos mais inteligentes, uma vez que se têm equipamentos mais

robustos e a possibilidade de se trabalhar com maiores quantidades de dados;

detecção de falhas em tempo real, contribuindo para um menor tempo de inatividade

da planta; maior facilidade de ampliação do sistema com menores custos; entre

outros (ROSÁRIO, 2005).

Alguns protocolos foram surgindo e entre eles, o MODIBUS e o PROFIBUS

foram os primeiros a serem utilizados por varias empresas, tornando-se, assim,

protocolos padrões entre alguns fabricantes. A seguir serão abordados os princípios

do modelo MODBUS que é o modelo da planta industrial das bancada a serem

utilizadas neste trabalho.

2.5.1 MODIBUS

O MODIBUS é um protocolo criado pela MODICON, empresa de automação,

criado para fins próprios, ou seja, protocolo proprietário cujo uso era exclusivo da

empresa. Com o passar do tempo, o MODIBUS começou a ser adotado por um

grande número de fabricantes e tornou-se um protocolo aberto.

Ele é baseado no modelo mestre/escravo onde os escravos não se comunicam

entre si e todos os tipos de comunicação devem passar pelo mestre. Assim o mestre

pode comunicar-se diretamente com um escravo através do modo

requisição/resposta, onde irá enviar informações e aguardar respostas, ou com

todos os escravos ao mesmo tempo pelo modo difusão (ALBUQUERQUE, 2007).

No modo requisição/resposta todos os escravos irão receber as questões do

mestre, porém, somente o escravo designado poderá responder, uma vez que todos

os escravos devem possuir endereços únicos para que possam ser encontrados

dentro da rede, que é bidirecional do tipo barramento (ALBUQUERQUE, 2007).

13

Ainda com o mesmo autor vê-se que as principais funções do mestre serão:

assegurar as trocas de informações, o diálogo com o operador do sistema e com

outros mestres ou com computador para uma gestão centralizada e, garantir a

passagem de parâmetros para os escravos.

As mensagens são padronizadas e tanto as perguntas como as respostas

possuem o seu próprio formato. A pergunta é da seguinte forma: um byte para o

endereço do escravo designado, um byte para o código da função que será utilizada,

dois bytes para o endereço dentro do escravo (primeiro mais significativo e depois o

menos significativo), dois bytes designados ao número de dados a serem

transmitidos, os dados, dois bytes para a checagem de erros. Já a resposta possui

um byte para o número do escravo, outro para a função realizada, outro para a

quantidade de bytes da resposta, dados solicitados e dois bytes para a checagem de

erros (ALBUQUERQUE, 2007).

As principais funções do protocolo MODBUS para troca de mensagens são

leitura de dados, escrita de dados e difusão de dados. E tem-se ainda que este

protocolo possui dois formatos de pacotes de comunicação: ASCII e RTU. O modelo

ASCII é mais legível por pessoas, porém consome mais recursos da rede. O que

não acontece com o modelo RTU (formato binário d oito bits) que deixa o pacote

mais compacto.

2.5.2 Outros Protocolos

Outro modelo muito importante e mundialmente conhecido é o PROFIBUS que

é muito utilizado na Europa e é muito valorizado pela sua interoperabilidade com

outros protocolos. Outros protocolos conhecidos são: FOUNDATION, AS-i, CAN,

LONWOKS, Ethernet Industrial, HART, INTERBUS entre outros.

2.6 Processos Físicos

Os processos físicos são os objetivos da automação, sendo monitorados e

supervisionados o tempo todo. No desenvolver de um sistema de automação é

necessário saber as variáveis que irão entrar no processo e posteriormente

monitorá-las e até mesmo modificá-las (ALBUQUERQUE, 2005). Os principais

elementos dentro do ambiente industrial que realizam essa tarefa são os sensores e

os atuadores Eles verificam e interferem no sistema agindo como os principais meios

14

de comunicação entre os controladores do sistema, que receberão ordens vindas do

supervisor, e o processo físico propriamente dito, como pode ser visto na Figura 6

(Souza, 2005).

Figura 6 - Topologia de uma automação industrial

2.6.1 Sensores

Os sensores são dispositivos que irão capturar as informações relativas ao

estado do processo físico industrial e as transmitirem ao controlador do processo

(SOUZA, 2005). Para isso, esses dispositivos devem ser sensíveis a alguma forma

de energia do ambiente como: luminosa, térmica, cinética entre outras. Assim,

algumas grandezas poderão ser medidas como: temperatura, pressão, velocidade,

corrente, aceleração, posição, entre outros (ALBUQUERQUE, 2005). Outras devem

passar por algum tipo de interface para serem manipulados e posteriormente lidos

pelos seus controladores, uma vez que não possuam características elétricas

necessárias para serem utilizados diretamente pelo sistema de controle.

Os sensores podem ser divididos em dois grupos: analógicos e digitais. Os

analógicos podem assumir qualquer valor de sinal de saída ao longo do tempo,

desde que esteja dentro de sua faixa de operação. São eles: temperatura, pressão,

velocidade, umidade, vazão etc. Já os sensores digitais só podem assumir dois

valores: zero ou um. Sabe-se que não existem grandezas que assumam esses

valores, mas, quando convertidos pelo circuito eletrônico do transdutor, eles são

mostrados ao sistema de controle e são utilizados, normalmente, como detecção de

15

passagem de objetos, encoders na detecção de velocidade e distancia entre outros

(ALBUQUERQUE, 2005).

Ainda com o mesmo autor, têm-se outras características importantes

encontradas nos sensores:

- Sensibilidade: razão entre o sinal de saída e o de entrada. O sensor é dito muito

sensível quando uma grande variação de sua saída é ocasionada por uma pequena

variação em sua entrada.

- Exatidão: “aptidão de um instrumento de medição para dar respostas próximas a

um valor verdadeiro”, caracterizando o erro da medida realizada pelo transdutor em

relação com um medidor padrão.

- Precisão: é a repetibilidade do valor medido, tratando-se do erro relativo que o

sensor poderá apresentar.

- Alcance (range): toda faixa de valores que o sensor poderá receber em sua

entrada.

- Velocidade de resposta: como o nome já diz, é a velocidade com a qual a medida

fornecida pelo sensor alcança o valor real do processo. Ela vai interferir diretamente

na eficiência do processo, uma vez que uma velocidade lenta possa prejudicar e até

mesmo impedir o funcionamento do sistema.

2.6.2 Atuadores

Os atuadores são dispositivos capazes de modificar a variável controlada. São

eles que irão agir sobre o sistema controlado após receber um comando de seu

controlador (ALBUQUERQUE, 2005). Os principais tipos de atuadores são:

- Válvulas e cilindros (pneumáticos, hidráulicos),

- Relés (estáticos, eletromecânicos),

- Motores (step-motor, syncro, servomotor),

- Solenóides,

- Entre outros.

2.6.3 PLC (Programmable Logic Controller)

Algumas décadas atrás, os controles lógicos de processos eram realizados, em

sua grande maioria, por dispositivos eletromecânicos, principalmente os relés. Eles

eram necessários sempre que se exigiam grandes complexidades nos processos

produtivos como em industriais automobilísticas. O seu grande problema era que a

16

complexidade do processo requeria painéis com centenas de relés e,

conseqüentemente, inúmeras interconexões entre eles. Além disso, como os relés

possuem dimensão física elevada, os painéis ficavam muito robustos e de difícil

manutenção, o que fazia com que se perdessem horas na pesquisa do elemento

faltoso. E por último, outro fator que comprometia as instalações com relés era a

dificuldade em alterações na programação lógica do processo, uma vez que as

interconexões elétricas deles eram fixas e caso fosse necessário a sua alteração

teriam que parar o processo produtivo, que não é muito bem vindo na produção

industrial (SILVEIRA, 2002).

Com o avanço da tecnologia, surge o CLP para tentar resolver os problemas

citados anteriormente além de inúmeras outras melhorias trazidas por eles. Ele é

capaz de tornar qualquer sistema automático (inteligente) e capaz de controlar uma

grande quantidade de variáveis, substituindo os relés com mais precisão e rapidez

(NATALE, 2008). O CLP da Figura 7 é o modelo S7-200 da Siemens utilizado nas

bancadas do laboratório utilizado.

Figura 7 – CLP utilizado nas bancadas do laboratório

O desenvolvimento do PLC trouxe para o controle de processos um dispositivo

que permite fácil diagnostico de funcionamento; cabines reduzidas; menores

preocupações com segurança, já que não geram faíscas; facilidade de

reprogramação, evitando a interrupção do processo produtivo; criação de um banco

17

de dados; baixo consumo de energia; baixa equipe de manutenção; maior

confiabilidade, uma vez que foi reduzido o número de defeitos; menores níveis de

ruído; flexibilidade de expansão de entradas e saídas e muitos outros benefícios

(SILVEIRA, 2002).

O princípio de funcionamento de um PLC é baseado na execução de um

programa que foi gerado e carregado dentro do mesmo, o qual se realiza uma série

de leitura das variáveis do processo por meio de suas entradas e, através da lógica

do programa armazenado, faz ou não intervenções nas variáveis de saída pelo

módulo de saída do PLC.

Eles possuem uma arquitetura com quatro partes importantes (ROSÁRIO,

2005):

- CPU (Unidade Central de Processamento): aqui está o processador, o

sistema de memória, RAM E ROM, e os circuitos internos.

- Fonte de Alimentação: local de fornecimento de tensão da rede externa aos

circuitos/módulos de entrada e saída do PLC.

- Entradas e Saídas: local de envio de recebimento de dados podendo ser

analógicos ou digitais.

- Base: proporciona a conexão entre a CPU, os módulos de entrada e saída e a

fonte de alimentação.

A programação de PLC exige uma linguagem. As mais comuns utilizadas por

fabricantes hoje são: Diagrama de Contatos (LADDER), Lista de Diagrama em

Blocos de Funções, texto estruturado, linguagem seqüencial (grafcet), IL do inglês

Instruction List, entre outros (NATALE, 2002). A Figura 8 mostra algumas dessas

linguagens.

18

Figura 8 - Linguagens de Programação em PLC's

19

3. SISTEMA SUPERVISÓRIO E SCADA

Para atingir uma maior flexibilidade e grau de competitividade no meio

industrial, muitas indústrias utilizam programas supervisórios que, por meio de uma

rede industrial, trocam dados com diversas estruturas físicas do processo e que,

através da comunicação entre controle e monitoramento permite uma maior

sofisticação e maiores benefícios para o sistema automatizado.

Neste capítulo serão abordados os conceitos de um sistema supervisório assim

como as definições de um sistema SCADA com suas principais características,

elementos e benefícios.

3.1 Sistema de Supervisão

Sistemas Supervisórios são sistemas digitais de monitoração e operação da

planta que gerenciam variáveis do processo, segundo MORAIS (2007). Ou então,

segundo ROSÁRIO (2005), os Sistemas supervisórios são sistemas responsáveis

pelo monitoramento de variáveis de controle do sistema, com objetivo principal de

fornecer subsídio ao operador para controlar ou monitorar um processo

automatizado mais rapidamente, permitindo a leitura das variáveis em tempo real e o

gerenciamento e controle do processo automatizado.

O principio de funcionamento de um sistema de supervisão é bem simples.

Dispositivos automatizados são monitorados e podem sofrer intervenções de

computadores com funções lógicas pré-programadas ou de controladores quaisquer

(homem). E com o avanço da tecnologia, os computadores assumiram o papel de

gerenciadores dos dados adquiridos nos processos industriais, podendo assim,

tratá-los da forma que o usuário preterir (ROSÁRIO, 2005).

Os Sistemas Supervisórios podem ser classificados quanto a sua

complexidade e robustez. E nesse sentido, dois grupos mais conhecidos se

destacam (MORAIS, 2007):

- IHM (Interface Homem-Máquina);

- SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

Os IHM são sistemas utilizados no chão de fábrica, caracterizados por um

ambiente mais agressivo e por isso devem ser resistentes a jato de água, e maiores

temperaturas, umidade, poeira, entre outras coisas. Ele normalmente é composto

20

por uma tela de cristal liquido e um conjunto de teclas para navegação ou inserção

de dados, como pode ser visto na Figura 9. Suas principais aplicações são:

visualização de alarmes, visualização de dados do processo de produção, alteração

de parâmetros do processo, operação em modo manual de componentes da

máquina e alteração de configurações de equipamentos.

Figura 9 - Exemplo de um IHM

O Sistema de Supervisão SCADA, por ser utilizado nas simulações deste

trabalho, será mais bem abordado em um item específico para ele.

3.2 SCADA

O sistema SCADA foi criado para o controle e supervisão de quantidades

elevadas de entradas e saídas digitais e analógicas distribuídas.

Os primeiros sistemas SCADA informavam de instante em instante o estado do

processo industrial e, através de painéis de lâmpadas e indicadores, permitiam o

monitoramento das medidas e estados de seus dispositivos. Mas ainda não permitia

nenhuma interface de aplicação com o operador. Porém, mesmo nessas primeiras

versões, o SCADA já trazia melhorias na eficiência do processo de controle e

monitoramento com relatório e gráficos que mostravam o estado atual do sistema

proporcionando a tomada de decisões operacionais apropriadas (ROSÁRIO, 2005).

A Figura 10 mostra um exemplo de sistema SCADA em que dois tanques de

água são monitorados e é possível ver seus níveis de água, vazão do duto,

animações de bombas ligadas, botões para operação do processo entre outras

coisas.

21

Figura 10 - Exemplo de uma tela de supervisório para controle e monitoração.

Ainda com o mesmo autor tem-se que, o sistema SCADA pode ser definido

atualmente como “uma interface homem-máquina amigável os quais utilizam

tecnologias de computação que permitem a supervisão e/ou o controle de sistemas

automatizados, efetuando o recolhimento dos dados em ambientes complexos,

algumas vezes dispersos geograficamente, e os respectivos sistemas apresentam

uma visualização de modo amigável com o usuário.”

Os principais modelos de sistema de supervisão existentes no mercado são

(ROSÁRIO, 2005):

- Wizcon (Emation);

- Ifix (Intellution);

- Intouch;

- Elipse;

- Cimplicity (Ge Fanuc)

- Action View;

- Unisoft, Factory link.

O Sistema SCADA possui dois tipos de comunicação: o por consulta (polling) e

o por interrupção (MORAES, 2007). Na comunicação por consulta a central (o

mestre da comunicação mestre/escravo) tem o controle total da comunicação,

22

efetuando leituras dos dados de cada estação remota de acordo com a seqüência

do código fonte pré-programado para o sistema. Suas vantagens são a simplicidade

no processo, garantia de tempos de respostas e facilidade na detecção de falhas de

ligação. Mas uma de suas desvantagens é a incapacidade de comunicar

informações que requeiram tratamento imediato por parte da estação central, e

necessidade da comunicação entre estações remotas de passar pela estação

central.

Já a comunicação por interrupção monitora seus valores de entrada e quando

ocorrem mudanças significativas, ultrapassando os limites definidos, inicia a

comunicação com a central e conseqüentemente a transferência de dados. Suas

vantagens são a detecção rápida de informações urgentes, comunicação entre

estações remotas e diminuição do trafego na rede evitando transferências

desnecessárias. Suas desvantagens são que a central do consegue detectar falhas

após certo período de tempo por causa da comunicação por consulta do sistema, e

a necessidade da existência da ação por parte do operador para obter os valores

atualizados.

3.3 Características do SCADA

A seguir serão tratadas as principais características de um sistema SCADA.

3.3.1 Facilidade de interpretação

A planta do processo é representada por áreas e equipamentos que facilitam a

sua rápida interpretação e atuação da equipe de operação, especialmente quando a

tela é animada com cores e movimentos (MOARES, 2007).

As animações dos softwares de desenvolvimento permitem que as principais

características do processo sejam configuradas na tela. A Figura 11 é um bom

exemplo de tela de supervisão. Ela mostra um processo de tratamento de efluentes

e apresenta a animação do nível de água dos três tanques, a abertura ou não das

válvulas de passagem entre os tanques e o funcionamento dos motores quando

ligados. No tanque 1 é feito o aquecimento da água, o tanque 2 é feita a

homogeneização do mesmo e no tanque 3 é feito o controle de PH.

23

Figura 11 - Telas de supervisório com objetos animados

3.3.2 Geração de relatórios e planejamento de tarefas

Um sistema SCADA possui um modulo de geração de relatórios com as

seguintes características (ROSÁRIO, 2005):

• Cria relatórios complexos em minutos;

• Possui diferentes formatos;

• Consiste em um poderoso registrador de dados incorporado;

• Gerencia o agendamento para emissão de relatórios;

• Efetua cálculos personalizados;

• Apresenta configuração e edição rápidas.

Para o planejamento de tarefas têm-se as seguintes características:

• Permite a programação e a execução de diferentes tarefas baseadas em

hora e data;

• Maximiza energia e diminui custos;

• É de fácil utilização;

• Possibilita o agendamento de tarefas personalizadas e flexíveis;

• Apresenta configuração e edição rápidas.

3.3.3 Flexibilidade, Arquitetura aberta de programação

Um sistema de supervisão é capaz de sofrer alterações em seus processos,

correções ou implementações em seus programas com facilidade por meio de

softwares adequados. Alguns podem fazer essas alterações sem interromper a

operação normal do dispositivo, alteração Online (MOARES, 2007).

24

3.3.4 Acesso a banco de dados

Um sistema de supervisão deve possuir um sistema que realize troca de dados

com ouros aplicativos, permitindo o acesso ao banco de dados e a geração de

aplicativos personalizados.

Para isso existem linguagens padronizadas para troca de dados e como

principais exemplos têm-se as: SQL (structured query language) e ODBC (open data

base connectivity) da MicrosoftTM (ROSÁRIO, 2005).

3.3.5 Estrutura

A planta do processo normalmente é dividida em áreas e as telas do

supervisório devem acompanhar essa divisão mostrando cada área com

exclusividade para detalhamento de cada parte do processo com seus respectivos

equipamentos e variáveis a serem monitoradas e controladas (MORAES, 2007).

A Figura 12 mostra no lado esquerdo a planta do laboratório utilizado neste

trabalho e ao lado direito uma tela de aprofundamento do processo selecionado,

que, no caso, foi a bancada de freio. A seleção é feita apenas com um click sobre o

processo desejado na tela principal, a planta do sistema.

Figura 12 - Tela específica de um Sistema Supervisório

25

3.4 Funcionalidades do Sistema de Supervisão

Todo sistema de supervisão possui diversas funcionalidades e a seguir serão

mostradas algumas das mais encontradas nos sistemas supervisórios atuais

(ROSÁRIO, 2005).

3.4.1 Definição de VPI e definição de variáveis

Virtual PLC Interface (VPI) é quem permite a conexão do supervisor com

diferentes CLPs, sendo necessário o conhecimento do mapeamento de memória do

CLP utilizado. Após sua definição é a vez de definir as variáveis do processo

(entradas, saídas memórias, temporização, contadores e outros) que dependeram

do conhecimento do endereço delas que também estarão no mapeamento de

memória dos CLPs utilizados.

3.4.2 Construção de telas de animação

Aplicativos de interface entre o supervisor e o sistema supervisionado são

feitos através da criação de telas de animação gráfica que possuem o layout da

planta do processo que será monitorado e controlado.

3.4.3 Geração de relatórios

Uma opção de gerar relatórios é disponibilizada em formato livre com textos e

valores medidos e/ou calculados baseados em arquivos de históricos gravados

durante o processo.

3.4.4 Alarmes

Alarmes são mensagens que o sistema supervisório deverá mandar ao seu

operador para alertar sobre alguma situação específica. Ele pode ser definido de

maneira independente e para qualquer tipo de variável do sistema. As principais

características dos alarmes são: podem ser definidas por condições algébricas,

podem apresentar textos, podem ser impressos ou documentados, podem ser

sonoros ou somente visuais, mensagens via e-mail na ativação do alarme entre

outros.

3.4.5 Resumo de alarmes

Visualização de uma lista de alarmes identificados através de uma janela

integrada ao aplicativo. Essa janela permite ainda: reconhecer os alarmes, visualizar

26

históricos de alarmes gravados e muitas outras funções. A Figura 13 mostra um

exemplo de histórico de alarmes em um sistema de supervisão de rede de

distribuição elétrica em que ficam arquivados todos os alarmes com suas respectivas

hora, data, causa e status do alarme, verificando se o mesmo já foi resolvido ou não.

Além do mais é possível ainda fazer filtros parar busca de alarmes de determinadas

datas caso seja necessário.

Figura 13 - Histórico de alarmes

3.4.6 Módulo interno de programação

É uma funcionalidade que aumenta a eficiência e a possibilidade de expansão

do sistema. Ele é uma janela de edição de um bloco de programação que é feito por

meio de módulos lógicos e que podem ser compilados e adicionados ao sistema.

3.4.7 Gerador de gráficos

É um aplicativo que permite o acompanhamento das mudanças e das

tendências das variáveis do sistema através de gráficos grados em tempo real. A

Figura 14 mostra um exemplo de gráficos gerados por sistemas de supervisão em

tempo real onde é possível fazer análises e correções no processo caso necessário..

27

Figura 14 - Gráficos de um Sistema de Supervisão

28

4. LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS

MOTRIZES INDUSTRIAIS - LAMOTRIZ

O LAMOTRIZ é um laboratório do Departamento de Eng. Elétrica da UFC que

visa desenvolver atividades e estudos de eficiência energética de força motriz

aplicada ao parque industrial.

O presente capítulo irá abordar sobre o laboratório utilizado para realizar os

experimentos do trabalho desenvolvido assim como mostrar as partes principais do

sistema Supervisório adotado por ele para automação de suas bancadas industriais.

4.1 Composição do LAMOTRIZ

O laboratório possui um Sistema de Supervisão e Controle que gerencia todas

as Bancadas (seis no total). O sistema é composto por seis Controladores Lógicos

Programáveis (CLP´s) localizados próximos às bancadas a serem automatizados.

As unidades de controle são autônomas (LAMOTRIZ, 2010).

O Sistema é interligado através de uma rede de comunicação de dados digital,

de modo que todas as informações fiquem disponíveis ao usuário. Esta rede é

composta de:

- Rede de controladores programáveis (CLP´s) - MODBUS;

- Rede de equipamentos de medição multigrandezas elétricas – MODBUS;

- Rede de Sensores – ASI.

4.2 Elipse E3

A aplicação de supervisão (supervisório) do sistema supervisório é responsável

pela comunicação do usuário com as várias etapas do processo. Através dele o

usuário poderá acompanhar todo o processo, suprindo todas as necessidades do

sistema. Essa especificação foi baseada nos recursos do Software ELIPSE E3, que

possui uma relação custo/beneficio adequada para a aplicação, oferecendo recursos

gráficos e capacidade compatível com as necessidades (LAMOTRIZ, 2006).

O E3 possui uma linguagem totalmente orientada a objeto e sua interface

gráfica permite a criação de novos objetos para melhor visualização e análise do

29

processo. O sistema disponibiliza ainda uma biblioteca de objetos fornecida pela

ELIPSE ® ou ainda permite que o usuário desenvolva suas próprias bibliotecas.

Por utilizar uma arquitetura distribuída, o sistema utiliza o conceito de

“domínios”, que é um conjunto de aplicações que são executadas em conjunto.

Essas aplicações podem compartilhar vários recursos, tais como alarmes, drivers,

telas banco de dados, como se fossem parte de uma única aplicação. Sua principal

vantagem é a edição dessas aplicações de maneira fácil e distribuída pelos

servidores do sistema.

O E3 possui três módulos: E3 Server, E3 Studio e E3 Viewer (LAMOTRIZ,

2006).

O módulo E3 Server é o responsável pelo processamento do processo,

atuando como um servidor de aplicações. Ele executa tarefas de comunicação do

supervisório com o equipamento em campo e com banco de dados, processamento

de rotinas desenvolvidas pelo usuário, atualização de variáveis em tempo real, entre

outras atribuições. Como o próprio nome já diz, ele é o componente central na

arquitetura E3 onde todos os outros componentes precisam se conectar a ele para

executar suas tarefas.

O E3 Studio é a ferramenta de configuração de projetos do E3. Ele possui um

editor gráfico vetorial, para criação de interfaces com o usuário, e um editor de

Scripts, que suporta a linguagem VBScript. A Figura 15 mostra a área de trabalho do

E3 Studio onde seu ambiente é bem amigável, moderno e fácil de ser utilizado.

O E3 Viewer é o ambiente com a interface de execução dos aplicativos

gerados pelo Studio. Opera como interface gráfica do usuário com o processo,

permitindo navegação pela aplicação e visualização dos dados do Server.

30

Figura 15 - Área de trabalho do E3 Studio

4.3 Layout do Aplicativo de Supervisório: LAMOTRIZ

O LAMOTRIZ possui dois ambientes, um onde se encontra todas as bancadas

com seus respectivos equipamentos de automação e outro onde estão os micros

gerenciados por um servidor para execução do Sistema Surpevisório. Na tela de

abertura do aplicativo LAMOTRIZ, gerada através do E3 Viewer, pode-se ter uma

noção do layout do laboratório. A Figura 16 mostra essa tela, onde o ambiente 1 é a

sala com os micros e o ambiente 2 onde ficam as bancadas.

31

Figura 16 - Tela de abertura do Sistema Supervisório do LAMOTRIZ – Layout

O Supervisório possui campos de acesso aos demais aplicativos de dentro do

Supervisório como os botões na Barra de Menu: Processos, Tendências, Alarmes,

Multimedidores, Consultas, Configurações, Usuários, Sobre. A seguir será detalhado

cada um desses campos.

4.3.1 Menu Processos

Não tecla do menu Processo pode-se escolher qual bancada deseja-se

visualizar e assim realizar acionamentos remotos a partir dela, alterar setpoint e

ainda monitorar os valores das grandezas envolvidas. A Figura 17 mostra a tela da

Bancada 02 que possui o processo de uma Bomba Centrífuga.

Nela (Figura 17), encontram-se ilustrações que informam a situação corrente

do sistema e os campos com dados dos sensores e válvulas que estão na bancada,

como o encoder e a válvula proporcional, respectivamente. Pode-se então, fazer o

acionamento desta Bomba ou pela rede ou pelo inversor, através dos botões no

campo superior esquerdo da tela, e caso seja escolhido o inversor, pode-se informar

a freqüência escolhida no campo logo abaixo.

Além da bancada da Bomba centrifuga, o laboratório ainda possui mais 5

Bancadas: Compressor, Ventilador Axial, Ventilador Radial, Freio e Esteiras, ver

Figura 18.

1 2

32

Figura 17 - Tela da Bancada 02

Figura 18 - Bancadas LAMOTRIZ: A - Compressor; B - Ventilador Axial; C - Freio; D - Esteiras.

A

C

B

D

33

4.3.2 Menu Tendências

No menu Tendências tem-se gráficos de tendências relacionadas aos

processos, podendo ser velocidade, temperatura, pressão, vazão e outros. Nele

pode-se consultar as tendências dos processos em tempo real ou ainda uma

consulta dos dados do processo de uma bancada cujos valores estejam salvos no

banco de dados. A Figura 19 mostra a tela com gráficos de tendência da bancada do

Compressor para um determinado período.

Figura 19 - Tela de gráficos de tendência

4.3.3 Menu Multigrandezas

O menu Multigrandeza exibe uma tela com informações das grandezas físicas

capturadas pelo equipamento multigrandeza ou multimedidor elétrico em tempo real

(Figura 20).

34

Figura 20 - Tela Multigrandeza

4.3.4 Menu Alarmes

Outra ferramenta importante é o Menu Alarme que mostra todos os alarmes do

sistema, mostrando o que deve ser melhor inspecionado. Os alarmes possuem três

cores diferentes, são elas: vermelho quando está ativo e ainda espera ser

reconhecido pelo usuário, azul quando ainda está ativo e já foi reconhecido pelo

usuário, e preto quando o alarme ocorreu e retornou ao estado normal, porém ainda

não foi reconhecido pelo usuário. A Tela de Alarmes descrita pode ser visualizada

na Figura 21.

4.3.5 Menu Consultas

O menu Consultas mostra uma tela onde é possível fazer a busca em banco de

dados sobre valores que foram capturados dos processos. A pesquisa é a mesma

que é gerada no menu de tendências porém se apresenta em estado mais direto e

orientado onde pode ser melhor trabalhado e até exportado em outros formatos

como XLS (planilhas do MS Excel), PDF (Portable Document Format) ou TXT

(documento de texto sem formatação), ver Figura 22.

35

Figura 21 - Tela de Alarmes

Figura 22 - Tela de Consultas

36

4.3.6 Menu Configurações

Esse menu chama a tela de configurações que é dedicada a verificar/alterar

algumas configurações da aplicação como tempo de atualização do gráfico

(TENDÊNCIAS), tempo de atualização da consultas (CONSULTAS), e tempo em

que o E3 salva dados na base de dados (HISTÓTRICO), ver Figura 23.

Figura 23 - Tela de Configurações

37

5. SIMULAÇÕES E ANÁLISE DE DADOS

Neste capítulo serão realizados dois processos na bancada de simulação do

Ventilador Axial do LAMOTRIZ, mostrando a eficiência de um sistema de automação

com supervisório, analisando a operação em velocidade constante e variável de um

sistema de ventilação industrial, e criação de novas rotinas de trabalho.

5.1 Bancada de Ventilação Axial

A bancada a ser utilizada para obtenção de resultados nesse trabalho será a

de Ventilação Axial, mostrada na Figura 24. Essa bancada possibilita análises de

operações de controle de vazão via damper e via acionamento eletrônico dos

sistemas de ventilação industrial, visando à eficiência no consumo da energia

elétrica para as diversas situações de demanda de uma instalação.

Figura 24 - Bancada de Ventilação Axial

38

A configuração da bancada de ventilação axial pode ser vista na Figura 25 por

meio de um diagrama esquemático. Os elementos deste sistema são detalhados na

Tabela 1.

O multimedidor utilizado na monitoração das grandezas elétricas apresenta

dados elétricos como: potência ativa, reativa e aparente; fator de potência; e energia

consumida.

Os sensores encontrados no esquema da bancada enviam sinais a um

controlador lógico programável (CLP) e podem realizar atividades como o

fechamento/abertura dos contactores (K1 e K2), a operação da válvula de

estrangulamento e do conversor.

Figura 25 - Configuração da Bancada de ventilação Axial

Tabela 1 - Elementos da Bancada de Ventilação Industrial

Item Descrição Item Descrição R , S e T Fases MED Multimedidor

D Disjuntor K Contactor COM Conversor EN Encoder

PD Transdutor de Pressão

TT Transdutor de Temperatura

TC Transdutor de Corrente

TP Transdutor de Pressão

VE Válvula de Estrangulamento

SV Sensor de Vazão

39

5.2 Procedimento 01 – Criação de uma Rotina Automática de Ligamento.

O primeiro procedimento criado será uma rotina de ligamento/desligamento

automático e diário da bancada de ventilação axial a partir de um horário pré-

estabelecido. Para isso será utilizado a programação orientada a objetos do

aplicativo E3 Studio do Elipse E3, assim como sua linguagem de Scripts.

5.2.1 Programação

A Rotina de ligamento/desligamento automático e diário foi feita com a criação

de um novo botão no Barra de Menu da tela do Supervisório, como pode ser visto na

Figura 26.

Figura 26 - Botão de acesso ao menu de Rotina Automática de ligamento/desligamento

Esse botão dá acesso à tela de Rotina Automática criada para poder configurar

os horários de ligamento e desligamento automático da bancada. Esta tela possui

um botão de opção onde se habilita ou não a rotina automática, e os campos para

preenchimento dos horários desejados para início e fim do processo de

funcionamento automático do processo. Além disso, há ainda um botão de atalho

para realizar a configuração da taxa de armazenamento dos dados recebidos e um

botão para fechar a tela da rotina e retornar para anterior. A Figura 27 mostra a tela

ainda no ambiente do E3 Studio no seu processo final de criação, assim como a lista

de todos os objetos criados mostrados no campo do lado esquerdo da figura.

Para essa tela foram criadas tag’s internas (variáveis envolvidas no processo)

para cada bloco de texto e para o botão de opção com o intuito de armazenar o que

for configurado para que ao fechá-la os dados escritos não sejam perdidos. As tag’s

criadas podem ser vistas na Figura 28, no campo do lado superior esquerdo.

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Figura 27 - tela de Rotina Automática no E3 Studio

Figura 28 - Tag's criadas e Programação dentro da Tag de tempo

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E para realização da rotina de ligamento/desligamento automático foi criada

uma tag de tempo (Tempo_Auto) para que houvesse um laço de comparação do

tempo real do sistema com o tempo programado pelo operador da bancada. O

evento utilizado foi o OnChangeValue que é ativado sempre que há uma mudança

no valor da variável, que no caso ocorre na passagem de cada segundo. O

programa criado no Script do E3 Studio se encontra na Figura 28.

5.2.2 Análise de Resultados

Com o programa criado foi possível perceber a facilidade em criação de novas

sub-rotinas dentro de um sistema supervisório já pronto. A linguagem orientada a

objetos é uma linguagem quase autodidata que permite fácil compreensão e

manuseio até mesmo de um usuário que não tem nenhuma experiência com a

mesma. Os únicos meios de aprendizado utilizados no decorrer da programação

foram as rotinas que já existiam e o tutorial do Elipse E3.

Por ser apenas um laboratório de pesquisa com maquinário industrial e não

uma indústria propriamente dita, o LAMOTRIZ não possuía rotina de ligamento

automático de suas bancadas, onde as mesmas eram acionadas apenas nas

ocasiões de necessidade de estudo. Mas isso faz com que o tempo sem utilização

das bancadas acabem por trazer alguns defeitos que podem ser evitados com essa

nova sub-rotina.

Um teste foi realizado deixando uma rotina programada de início de operação

para as 09:00:00 e final as 09:30:00. Com o perfeito funcionamento da rotina foram

obtidos dados do processo nesses trinta minutos de funcionamento da bancada de

ventilação axial e que diariamente irão ser armazenados para possíveis consultas e

detecção de anomalias caso venham a surgir. Tem-se então uma maneira de não

deixar o laboratório parado por muito tempo evitando defeitos nas bancadas por falta

de sua utilização.

As Figuras 29 e 30 mostram gráficos com uma parte dos dados que podem ser

obtidos pelo supervisório e que podem servir de análise da bancada de ventilação

industrial. Por exemplo, na curva da temperatura do motor na Figura 29, tem-se que

o tempo de 30 minutos não foi suficiente para que a temperatura do motor se

estabilizasse, uma vez que esta continuava a subir no encerramento do ensaio.

Logo, para uma melhor base de dados sabe-se que um período maior que meia hora

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deve ser adotado. E no gráfico da Figura 30, observa-se que a vazão do processo

ficou entre 1,5 e 1,75 m³/s, que foi obtido com a válvula de abertura (damper)

programada com uma abertura de 50%.

Figura 29 - Curva de temperatura e pressão da Rotina Automática

Figura 30 - Curva de vazão e corrente da Rotina Automática

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5.3 Procedimento 02 – Eficiência energética no controle de vazão

Neste procedimento será realizada uma comparação entre duas maneiras de

controle de vazão da bancada de ventilação axial: a primeira será um acionamento

direto do motor com controle de vazão via estrangulamento da válvula de saída

(damper), e a segunda será pelo controle da velocidade do motor através do uso de

um inversor de freqüência.

A intenção é analisar as potências ativas obtidas pelos dois métodos para três

valores diferentes de vazão do processo. Assim pode-se compará-las e verificar o

quanto uma automação deste processo, com a instalação de um inversor de

freqüência, melhoraria na eficiência energética deste processo.

O inversor a ser utilizado é o inversor de freqüência trifásico ALTIVAR 31,

fabricado pela Telemecanique, mostrado na Figura 31. O inversor de 2 hp alimenta o

motor de acionamento, com modulação PWM senoidal e estratégia de controle em

malha aberta.

Figura 31 - Inversor de Freqüência

5.3.1 Controle de vazão via abertura do Damper

A simulação foi realizada, em sua primeira parte, com a variação da abertura

do damper. Com intervalos de 5 minutos entre cada mudança de setpoint da válvula

de abertura, foram coletados dados do funcionamento da bancada de ventilação

axial com partida direta do motor através da rede. A configuração de coleta de dados

foi para uma coleta a cada 10s, totalizando 30 dados por mudança de setpoint. Para

eliminar o período de transição de setpoint foi feita uma média apenas dos últimos

três minutos de processo para garantir sua estabilização e maior confiança nos

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resultados. Os valores usados na válvula de abertura foram de 25%, 50% e 75%. Os

principais dados coletados podem ser vistos na Tabela 2

Tabela 2 - Dados do controle variando Abertura do damper

Abertura do Damper

Temp.Motor Vazão Axial

Pressão Tensão Corrente Pot.Ativa

[ºC] [m³/s] [Pa] [V] [A] Total [W]

25% 39,74 0,60 159,91 220,16 3,24 1235,50 50% 41,54 1,64 81,42 220,39 2,83 1080,29 75% 41,46 2,98 44,35 221,39 2,70 1035,34

A partir destes dados é possível analisar que quanto menor for a vazão, maior

será a potência requerida da rede, que pode ser explicada pela maior perda no

estrangulamento da válvula.

5.3.2 Controle de vazão via inversor de freqüência

Neste tipo de controle é utilizada a variação de velocidade do motor através do

uso de um inversor de freqüência. Para poder realizar uma análise adequada foi

necessário a identificar as freqüências ao qual o inversor seria submetido para que

fossem gerados os mesmos valores de vazão do ensaio com variação da abertura

do damper. Assim, para os valores de vazão de 0,60, 1,64 e 2,98 m³/s, foram

usados os seguinte valores de freqüência: 14, 32 e 60Hz, respectivamente. Esses

valores foram encontrados no “método da tentativa e erro”.

Os principais dados obtidos nesse ensaio podem ser vistos na Tabela 3.

Tabela 3 – Dados do controle variando a velocidade do motor

Freqüência Temp.Motor

Vazão Axial

Pressão Tensão Corrente Pot.Ativa

[ºC] [m³/s] [Pa] [V] [A] Total [W]

14Hz 41,43 0,64 -39,23 220,90 0,34 130,09

32Hz 42,79 1,60 -18,01 217,97 0,90 339,78

60Hz 42,42 2,87 45,04 219,18 2,79 1059,17

Note que para a mesma vazão da abertura de 75% foi necessário utilizar a

freqüência normal da rede (60Hz) e como além da potência adquirida pelo processo

ainda há o gasto com a potência do inversor (2hp), a potência com o controle da

vazão pela variação de velocidade foi um pouco maior para este ponto.

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5.3.3 Análise de Resultados

Com os dados obtidos nas seções 5.3.1 e 5.3.2 é possível formar o gráfico da

Figura 32. Observe que nela há uma imensa variação da potência requerida pelo

processo à medida que se necessidade de uma menor vazão na saída do processo.

Figura 32 - Curva de comparação entre métodos de controle de vazão

A partir da Figura 32 pode-se tirar como conclusão que para uma determinada

freqüência (velocidade constante) a potência consumida pelo processo aumenta

quanto menor for a vazão do sistema. Agora, se a velocidade do motor for variada

através da mudança da freqüência do inversor, quanto menor for a sua velocidade

menor será sua potência consumida.

Como o objetivo é mostrar a economia de energia conquistada a partir da

análise do uso dos dois métodos de controle, os dados anteriores permitem

desenvolver a curva da Figura 33 que mostra o quanto se economiza de energia em

porcentagem se for aplicado o método de variação de velocidade ao invés de

estrangulamento da válvula de saída. Ela indica que quando menor for a freqüência

maior será a potência ativa economizada.

Conclui-se então que a automação do processo com o uso de um inversor de

freqüência é altamente qualificado gerando uma grande economia na potência ativa

consumida pelo processo que é uma dos principais objetivos de uma automação.

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Figura 33 – Curva de potência ativa economizada para freqüências simuladas

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6. CONCLUSÃO

A automação é hoje, sem duvida, um grande passo para uma indústria que

pretenda crescer, tanto economicamente como socialmente e ambientalmente.

Eficiência energética é um termo que agrada a todos os níveis da sociedade e a

automação pode levá-la a isso com muita facilidade.

Neste trabalho foram realizados dois procedimentos visando a automação de

um sistema de ventilação axial de um laboratório. Um buscava mostrar o lado prático

de se possuir um sistema automatizado, já que a bancada já é automatizada, e o

outro busca a análise de duas operações de controle de vazão deste sistema de

ventilação: uma com velocidade constante e outra com velocidade variável, sempre

visando a economia de energia.

O trabalho confirma a praticidade de alterações nos processos de um sistema

industrial apenas com programações no sistema de supervisão e/ou em seus

controladores lógicos programáveis. A rotina criada funcionou perfeitamente bem e

pode trazer muito benefícios para a durabilidade da bancada, uma vez que

permanecerá em constante funcionamento sem necessidade da intervenção de

algum operador. Tem-se ainda, devido ao sistema supervisório, um banco de dados

de fácil acesso com todos os dados do sistema em todos os dias que for acionado,

mesmo automaticamente.

Foi visto que para controle de vazão no método tradicional (estrangulamento da

saída via damper) a potencia ativa consumida pelo processo é um pouco maior

quanto menor for a vazão de saída.

O controle de vazão com velocidade variável (uso do inversor) proporciona

uma redução significativa de potência ativa no acionamento do sistema se

comparada ao acionamento tradicional.

Verificou-se que quanto menor for a vazão requerida do sistema maior será a

economia utilizando o inversor de freqüência. Como prova disso comprovou-se nas

simulações da bancada um valor de, praticamente, 90% de economia de energia

para uma vazão de aproximadamente 0,6m³/s, que é compatível com abertura do

damper em 25%.

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A automação do processo de controle de vazão de um sistema de ventilação

axial com o uso de um inversor é altamente eficaz quanto a economia de energia,

contribuindo para sua eficiência energética.

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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- ROSÁRIO, J. M., Princípios da Mecatrônica. 1ª Ed. São Paulo: Prentice-Hall,

2005

- ALBUQUERQUE, P. U. B., THOMAZINI, D. Sensores Industriais:

fundamentos e aplicações. 1ª Ed. São Paulo: Editora Érica, 2005

- ALBUQUERQUE, P. U. B., ALEXANDRIA, A. R. Redes Industriais: Aplicações

em Sistemas Digitais de Controle Distribuído. 1ª Ed. Fortaleza: Edições Livro

Técnico, 2007

- SILVEIRA, Paulo R.; SANTOS, Winderson E. Automação e Controle Discreto.

4ª Ed. São Paulo: Érica, 2002

- MORAES, Cícero Couto de; CASTRUCCI P. de L. Engenharia de Automação

Industrial. 2ª Ed. Rio de janeiro: LTC, 2007

- NATALE, Ferdinando. Automação Industrial, 10ª Ed. ver. São Paulo: Érica,

2008

- SOUZA, Rodrigo Barbosa de; Uma Arquitetura para Sistemas Surpevisórios

Industriais e sua Aplicação em Processos de Elevação Artificial de Petróleo,

Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN,

2005.

- LAMOTRIZ, site. Disponível em < http://www.lamotriz.dee.ufc.br>. Acesso em

01 de Novembro de 2010.

- LAMOTRIZ, Manual do Usuário – Fortaleza, 2006.

- MOREIRA, A. B., Análise da Operação de Sistemas de Ventilação Industrial

Visando à Eficiência Energética, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do

Ceará – UFC, 2006.

- TUTORIAL, © Elipse Software Ltda. Versão 2.5, 2005.

- SCRIPTS, Manual de Referência, © Elipse Software Ltda. Versão 2.5, 2006.