| Revista Controle & Instrumentação
– Edição nº 115 – Abril de 2006
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| ¤ Artigos Técnicos
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| Automação
de Compressores Dinâmicos
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| Resumo Este trabalho propõe que a automação de um compressor centrífugo seja considerada como um projeto de um grande Sistema, que por sua vez é composto por cinco Subsistemas (Óleo de Lubrificação e Comando, Monitoração Operacional, Controle, Intertravamento e Sobrevelocidade) descreve cada um desses Subsistemas e propõe diretrizes de implementação. |
| Comunicação
HART via Profibus
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| Resumo Os instrumentos inteligentes de campo têm sido equipados com características HART por muitos anos. Porém, somente agora é que seu potencial pleno se torna disponível para o usuário final. No passado, os instrumentos de campo HART eram configurados através de comunicadores portáteis ou multiplexadores HART. Agora, estes instrumentos inteligentes de campo contem muito mais informação que o sinal padrão analógico de 4 a 20 mA normalmente revela. Enquanto era usado um comunicador portátil simplesmente para estabelecer os parâmetros e as faixas de medição, o novo HART com opção via Profibus DPV1 adiciona características de gerenciamento de ativo, como a informação para manutenção preventiva. A CEAG, na Alemanha, uma subsidiária da Cooper Crouse-Hinds americana produziu uma interface remota de entrada e saída (I/O) para sistemas de controle de processo que possam manipular as comunicações HART via Profibus DPV1. Também opção para aplicações com segurança intrínseca em áreas classificadas. |
| Desenvolvimento
de metodologia para aferição de controladores industriais
operando a ação de Controle Proporcional Integral Derivativa
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| Introdução Este artigo apresenta o desenvolvimento de metodologia “MAFPID” como ferramenta de engenharia para verificar o funcionamento de equipamentos de controle industrial operando a ação de controle PIDs. Esta metodologia é constituída de três etapas de testes. Este artigo também apresenta os resultados preliminares do trabalho de pesquisa de mestrado na qual é aplicada a metodologia MAFPID no Controlador Lógico Programável da Rockwell modelo SLC-500. |
| Monitoramento
e parametrização de inversores de freqüência
em rede modbus utilizando computadores de mão
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| Resumo Este artigo apresenta o desenvolvimento de software, que permite o monitoramento e a parametrização de inversores de freqüência. Ele é fruto de parceria entre a WEG Automação e a Universidade do Estado de Santa Catarina, que firmaram Acordo de Cooperação e Intercâmbio Científico e Tecnológico, com o objetivo de projetar e implementar um software para configuração de rede de inversores WEG (CFW-09), utilizando protocolo Modbus, em computadores de mão. O software foi modelado com o uso da UML (Unified Modeling Language) e implementado em linguagem Java, para isso, utilizou-se o conjunto de bibliotecas da ferramenta nacional chamada SuperWaba. Obteve-se com isso o software SuperDrivePalm, que é executado em computadores de mão e que permite: a identificação manual e automática de inversores numa rede Modbus; o monitoramento e a aquisição de parâmetros do inversor, com a geração de gráficos; a edição de parâmetros do inversor e o armazenamento/recuperação de dados em banco de dados, com exportação para computador padrão IBM-PC. A ferramenta desenvolvida permite que a configuração de inversores de freqüência seja realizada no chão de fábrica de forma mais prática, tendo como plataforma computadores Palm, que apresentam características de baixo custo, baixo consumo e dimensões reduzidas, além de sistema operacional estável. |
| Sistema de
gerenciamento de chão de fábrica
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| Resumo Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento, instalação, configuração e integração de um sistema de monitoração em tempo real, denominado Sistema de Gerenciamento de Chão-de-Fábrica (GCF), em ambiente Windows 2000, com base de dados Oracle, na unidade de Bobinagem e Montagem V da WEG Motores. O Sistema GCF possibilita a integração das áreas de fabricação, caracterizados por máquinas, postos de trabalho, estoques de matéria prima, estoques de produtos em elaboração, com os sistemas de planejamento da produção, engenharia de processo e controle da qualidade. Um microcomputador supervisório é responsável pelo gerenciamento de uma rede de coleta de dados, a partir do qual é possível obter informações dos CLP’s, sensores, contatores e coletores de dados distribuídos nos equipamentos da linha, e ainda informações pertinentes ao produto em fabricação. Os eventos de tempo em processo por produto ou ordem de produção, tempo em paradas, defeitos por tipo, contagem de quantidade produzida, medições para controle da qualidade, registro de parâmetros de processo, são apontados no momento que acontecem, possibilitando a reprogramação automática da carga de trabalho, evitando desvios da especificação, atualização de parâmetros de processo e rastreabilidade da matéria-prima ao produto final. |
| Uma solução
de gerenciamento de ativos para gestão de instrumentação
industrial através de comunicação ponto a ponto
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| Resumo Aplicações que visam a integração entre instrumentos de medição e sistemas de gerenciamento de ativos trazem benefícios para a operação e manutenção das plantas industriais. Soluções que incluem a substituição da instrumentação para comunicação via rede, ou, então, a inclusão de multiplexadores Hart, trazem elevados gastos e transtornos na produção durante a implantação, reduzindo a sua viabilidade. A maioria dos instrumentos instalados na indústria é provida de comunicação Hart. Desta forma, uma solução na qual as informações Hart dos instrumentos estejam disponíveis no barramento do CLP (Controlador Lógico Programável) através de cartão de I/O, torna desnecessárias as modificações da infra-estrutura de cabeamento e de equipamentos da planta, que tanto oneram a implantação de sistemas de gerenciamento de ativos. A reduzida quantidade de alterações que este tipo de solução gera no sistema de automação, minimiza os esforços de montagem e, por consequência, os tempos e gastos com a parada da planta, tornando mais viável a utilização de sistemas para o gerenciamento de ativos. |
| Sistemas verdadeiramente abertos
& gerenciamento de ativos: ferramentas estratégicas para
empresas competitivas
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| Introdução Sua planta não usa um sistema verdadeiramente aberto? Sua empresa conta com a sorte para prever as paradas? ...sem dúvida sua empresa corre riscos de não ser competitiva. Hoje não resta dúvida que no mundo da automação industrial só existem duas maneiras das empresas se tornarem competitivas: com a otimização dos processos utilizando sistemas verdadeiramente abertos e com o gerenciamento de ativos. A otimização garante melhoria de performance, redução de custos com matéria-prima, melhor qualidade, etc. Quanto mais informação, melhor uma planta pode ser operada e sendo assim, mais produtos pode gerar e mais lucrativa pode ser. A informação digital e os sistemas verdadeiramente abertos permitem que se colete informações dos mais diversos tipos e finalidades de uma planta, como ninguém jamais imaginou e neste sentido, com a tecnologia Fieldbus(Foundation Fieldbus, Profibus, HART, DevicenNet, Asi, etc) pode-se transformar preciosos bits e bytes em um relacionamento lucrativo e obter também ganho qualitativo do sistema como um todo. Isto é garantido somente se o processo estiver rodando e ok, uma conseqüência direta do gerenciamento de ativos e de práticas que reduzem o downtime, aumentando a disponibilidade da planta e cortando custos de manutenção. |
| Como especificar posicionadores
para elementos finais de controle |
| Introdução A utilização de posicionadores mostrou-se necessária para aplicações onde o ponto de ajuste não era atingido para elementos finais, conforme requerido pela estratégia de controle. Assim, freqüentemente, durante os turnos de manutenção, os instrumentistas observavam que as válvulas, por exemplo, não estavam exatamente na abertura que deveriam estar. Era bater o olho na graduação que existe na haste da válvula e notar que a abertura não estava, por exemplo, em 50% como era de se esperar. A principal razão do erro na abertura se deve, entre outras, pela necessidade de utilizar-se gaxetas de vedação entre o corpo da válvula e sua haste. Quanto maior a vedação requerida na haste, maior a possibilidade da existência de atrito com a gaxeta e, conseqüentemente, maior desvio da posição de abertura da válvula, quando comparada com a abertura “ideal”. Durante muito tempo, tanto a operação como a manutenção da planta tinham que conviver com esses “desajustes” e compensar o controle através de outras malhas interdependentes, ou então simplesmente assumir perdas quer no volume de produção, quer na especificação do produto final da fábrica. Até que surgiram iniciativas para eliminação do erro da posição da válvula, adotando-se um “controlador” específico para elementos finais de controle. Tais “controladores” nada mais fazem do que comparar a posição real da válvula (através de um sensor de posição) com a posição ideal, comandada pela sala de controle; o erro (resultado da diferença entre o real e o ideal) é utilizado para corrigir a posição da válvul, promovendo um aumento de pressão no atuador pneumático que aciona a haste da válvula. A este “controlador” deu-se o nome de posicionador. O resultado imediato da utilização do posicionador foi a correção do desvio e uma melhoria substancial na dinâmica do controle de processo. A conseqüência foi um acréscimo de produtividade da planta como um todo. Este artigo não pretende esgotar o assunto, mas antes fornecer temas a serem refletidos e discutidos entre os diversos especialistas da área. |
| Gerenciamento de ativos: ferramentas
para aumento da performance das unidades |
| Resumo O termo gerenciamento de ativos tem diferentes significados para diferentes pessoas. Para a indústria de processos, gerenciar ativos significa em linhas gerais obter o máximo desempenho de cada equipamento, orquestrando o processo para uma condição operacional de maior lucratividade. O objetivo deste trabalho é mostrar que gerenciar ativos não se restringe apenas a monitorar válvulas e instrumentos. Este conceito deve ainda incluir: auditoria de malhas de controle, diagnosticar problemas em planta, gerenciar alarmes, detectar vibração de equipamentos como bombas, otimizar o processo em tempo real, entre outros, deve compor o escopo de um sistema de gerenciamento de ativos. As tecnologias disponíveis atualmente, bem como as ferramentas disponíveis, se encontram em estágio maduro permitindo operação mais segura e lucrativa. Este artigo mostra vantagens da aplicação destas metodologias, baseado em estudos de empresas que obtiveram sucesso neste campo. Posteriormente, um estudo cronológico do passado, presente e desafios futuros da área são apresentados. O trabalho finaliza discutindo e apresentando alguns dos desenvolvimentos já realizados no âmbito do projeto de pesquisa CT-Petro FINEP/Petrobras/UFRGS para auditoria, diagnóstico e solução de problemas de malhas. |
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