Automation Levels

Conceito de automação „

O conceito embutido na palavra automação passa por uma revolução.

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Diversos tipos de processo. ‰

Tópicos em Mecatrônica

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Aumento do escopo das atividades. ‰ ‰

Prof. Osmar Ogashawara E-mail: [email protected]

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Pirâmide da automação

Automação de processos contínuos Automação em batelada Automação da manufatura Requerem normas e produtos diferentes.

Chão de fábrica Automação do negócio Sistemas de gerenciamento da produção ou EPS- Enterprise Production Systems, termo mais amplo que o conceito original de MES. Gerenciamento dos materiais, através de Warehouse Management Systems Gerenciamento das vendas, através dos sistemas de automação de força de vendas e a inter-relação entre as diversas etapas da nossa cadeia de suprimentos, através dos sistemas de supply chain.

Nível 1: chão de fábrica - CLP „

Caracterizado pelos dispositivos que interagem diretamente com o processo, tais como sensores e atuadores. Possui baixo volume de dados e elevada dinâmica de informação 9 9 9 9

ANTIGO

ATUAL

Indicação local Medição Sensoriamento Atuação

Nível 2: controle „

Onde se localizam as unidades de controle com estruturas de dados completas e grande interação entre dispositivos. 9 9 9 9 9

Nível 3: supervisão - SCADA „

Composto por estações de supervisão. Predomina maior concentração de dados intercambiados em base eventual ou cíclica 9 9 9 9 9 9

Seqüenciamento Detecção de Alarmes Execução de Receitas Intertravamentos PID

Interface Homem-Máquina Centralização das operações Análise de tendências e históricos Realização de cálculos Alarmes q. auxiliam a operação / manutenção Elaboração de relatórios de produção

SCADA: supervisory control and data acquisition

Nível 4: gestão industrial – EPS/MES „

São os sistemas de gestão industrial com grandes quantidades de dados 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Operações e scheduling detalhado Alocação de recursos e status Gerenciamento da Qualidade Gerenciamento da mão de obra Rastreabilidade e genealogia MP / P Análise de performance Gerenciamento da manutenção Controle de documentos Gerenciamento do processo

EPS = enterprise production system MES = manufacturing execution system

Nível 5: gestão corporativa - ERP „

Caracterizado por sistemas corporativos com volumes maciços de dados, podendo utilizar-se de recursos multimídia 9 9 9 9 9 9 9

Contabilidade Custos Financeiro/Tesouraria Recursos Humanos Vendas Estoques Manufatura

ERP: enterprise resource planning

Evolução da automação

Conceitos de Ladder

Tecnologia Dominante

Pneumática

1940

1960

Fieldbus

Digital

Analógica

1980

2000

Rede de comunicação industrial „

As redes de comunicação industriais tem como objetivo fundamental a comunicação de dados aplicados no âmbito industrial, bem como, a integração de informações entre os diversos elementos que compõem o sistema de automação.

Tempo

Classificação das redes industriais „

Data Bus - Capacidade de manipular grandes quantidades de informações em tempo não crítico, destinada ao domínio da informática industrial , Ex. Ethernet, Tcp/Ip, Map.

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Field Bus - Dotada de estruturas de dados mais completas e alta performance aplicada na comunicação entre dispositivos inteligentes , Ex.Fieldbus Fundation, Fieldbus Word Fip, ModBus, Profibus.

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Device Bus - Perfil determinístico e alta performance, orientada para a distribuição dos automatismos ( dispositivos de controle ) e seus periféricos com íntima relação com unidades centrais de processamento. Ex.: Device Net, Device Word Fip, Interbus-s, ProfibusDp.

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Sensor Bus - Características determinísticas e tempo de resposta extremamente curto, dedicada a atender às necessidades de comunicação no nível de sensores e atuadores. Ex.: AS-i, Seriplex.

Classificação das redes industriais

Rede databus 9

Transferência maciça de dados entre equipamentos

9

Mensagens de dados de blocos ou arquivos

9

Freqüência de comunicação de segundos ou minutos

9

Grandes distâncias (LAN / WAN / Internet)

Rede fieldbus 9

Integração entre unidades inteligentes

9

Mensagens de dados de words ou blocos

9

Frequência de comunicação de centenas de milisegundos

9

Distância de centenas de metros

Redes devicebus 9

Distribuição de periféricos de controle

9

Mensagens de dados de bytes ou words

9

Freqüência de comunicação de dezenas de milisegundos

9

Distância de centenas de metros

9

Concepção determinística

MAP

ETHERNET FDDI

Rede sensorbus 9

9

Sensores e Atuadores tipicamente discretos Mensagens de dados de alguns bits

9

Freqüência de comunicação de dezenas de milisegundos

9

Distância de dezenas de metros

9

Aplicação de Modelos Comerciais DataBus Modbus

FieldBus

DeviceBus ETHERNET

Concepção determinística SensorBus

Grupo de produtos

Devicebus

Analytical SLCs, Temp. Controllers Control Valves Process Sensors DCSs PCs, PLCs Operator Interfaces Drives Motion Controllers Switches, Sensors, Valves Motor starters Push buttons

Fieldbus

Sensorbus

Exemplo:

FIM

Muito Obrigado!