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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO CENTRO TECNOLGICO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA PROJETO DE GRADUAO

DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE SUPERVISRIO PARA O TESTE DE CARGA DA OFICINA DE LOCOMOTIVAS

DE TUBARO DA CVRD

EDUARDO FRIGINI DE JESUS

VITRIA ES DEZ/2005

EDUARDO FRIGINI DE JESUS

DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE SUPERVISRIO PARA O TESTE DE CARGA DA OFICINA DE LOCOMOTIVAS

DE TUBARO DA CVRD

Parte manuscrita do Projeto de Graduao do aluno Eduardo Frigini de Jesus, apresentado ao Departamento de Engenharia Eltrica do Centro Tecnolgico da Universidade Federal do Esprito Santo, para obteno do grau de Engenheiro Eletricista.

VITRIA ES

DEZ/2005

EDUARDO FRIGINI DE JESUS

DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE SUPERVISRIO PARA O TESTE DE CARGA DE LOCOMOTIVAS

DE TUBARO DA CVRD

COMISSO EXAMINADORA: ___________________________________ Celso Jos Munaro, D. Sc. Orientador ___________________________________ Jos Luiz Borba, MsC Examinador ___________________________________ Alessandro Mattedi, Dr. Examinador

Vitria - ES, 16, dezembro, 2005

i

DEDICATRIA

A minha famlia que sempre esteve do meu lado.

ii

AGRADECIMENTOS

Agradeo a Deus por sempre estar presente em minha vida, a minha famlia que foi

fundamental para minha formao, ao professor e mestre Jos Luiz Borba por todos

ensinamentos e pela amizade, a todos amigos universitrios e aos amigos da CVRD,

ao professor Celso Munaro pela oportunidade de realizar este trabalho e ao

departamento de Engenharia Eltrica da UFES pelo ensino de qualidade que obtive

ao longo desses cinco anos de curso. Esses so meus sinceros agradecimentos.

iii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Planta do Teste de Carga de Tubaro ............................................ 9

Figura 2 - Curvas caractersticas da locomotivas DDM-MP .......................... 11

Figura 3 - Atual sistema de Teste de Carga .................................................. 13

Figura 4 - Chave de comutao da capela de cargas ................................... 14

Figura 5 - Tela proposta do Supervisrio ....................................................... 17

Figura 6 - Elipse SCADA ................................................................................ 21

Figura 7 - Menu Arquivo ................................................................................. 22

Figura 8 - Menu Tela ...................................................................................... 23

Figura 9 - Menu objetos ................................................................................. 24

Figura 10 - Menu Arranjar .............................................................................. 25

Figura 11 - Menu Visualizar ........................................................................... 25

Figura 12 - Menu Ajuda .................................................................................. 26

Figura 13 - Organizer ..................................................................................... 30

Figura 14 - Novo Tag ..................................................................................... 32

Figura 15 - Criar um novo Tag ....................................................................... 33

Figura 16 - Tag Demo .................................................................................... 34

Figura 17 - Tag Expresso ............................................................................. 36

Figura 18 - Tag PLC ....................................................................................... 37

Figura 19 - Novo Histrico ............................................................................. 40

Figura 20 - Propriedades do Histrico ........................................................... 40

Figura 21 - Objeto Alarme .............................................................................. 42

Figura 22 - Opes de Alarme ....................................................................... 43

Figura 23 - Relatrios ..................................................................................... 44

Figura 24 - Novo Relatrio ............................................................................. 45

Figura 25 - Ferramentas de Relatrio ............................................................ 45

Figura 26 - Propriedades do Relatrio ........................................................... 46

Figura 27 - Grfico do Relatrio ..................................................................... 47

Figura 28 Penas .......................................................................................... 49

Figura 29 - Cores das Penas ......................................................................... 51

iv

Figura 30 - Configurao do Elipse Web ....................................................... 51

Figura 31 - Dados do Supervisrio Figura 32 - Tags Utilizadas ......... 53

Figura 33 - Relatrios ..................................................................................... 53

Figura 34 - Tela de Apresentao .................................................................. 54

Figura 35 - Tela para escolha do Modelo de Locomotiva ............................. 55

Figura 36 - Tag Expresso usada para calcular a potncia da locomotiva ... 56

Figura 37 - Tela de Varivel de Processo ..................................................... 57

Figura 38 - Tela de Visualizao de Relatrio ............................................... 58

Figura 39 - Tela de Histrico de Alarmes....................................................... 59

Figura 40 - Relatrio em formato pdf ............................................................ 60

v

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Valores Nominais das Cargas em ohms ................................................. 11

Tabela 2- Descrio menu Arquivo .......................................................................... 22

Tabela 3 - Descrio menu Tela .............................................................................. 23

Tabela 4 - Descrio menu objetos ......................................................................... 24

Tabela 5 - Descrio menu arranjar ........................................................................ 25

Tabela 6 - Descrio menu ajuda ............................................................................ 26

Tabela 7 - Descrio Barra de Ferramentas Aplicao ........................................... 27

Tabela 8 - Descrio Barra de Ferramentas objetos ............................................... 28

Tabela 9 - Descrio da Barra de Ferramentas Arranjar ......................................... 29

Tabela 10 - Criar um novo Tag ................................................................................ 33

Tabela 11 - Propriedades Tag Demo ....................................................................... 35

Tabela 12 - Propriedades Tag Expresso ............................................................... 36

Tabela 13 - Propriedades de Tags PLC .................................................................. 38

Tabela 14 - Propriedades do Histrico .................................................................... 41

Tabela 15 - Propriedades de Alarme ....................................................................... 43

Tabela 16 - Propriedades de Relatrio .................................................................... 46

Tabela 17 Propriedades do Grfico (Eixo X e Eixo Y) .......................................... 48

Tabela 18 - Propriedades do Grfico (Cores e Grade) ............................................ 49

Tabela 19 - Propriedades das Penas ...................................................................... 50

Tabela 20 - Propriedades do Elipse Web ................................................................ 52

Tabela 21 - Propriedades dos Scripts ...................................................................... 52

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SUMRIO

DEDICATRIA ................................................................................................. I AGRADECIMENTOS ....................................................................................... II LISTA DE FIGURAS ....................................................................................... III LISTA DE TABELA .............................. ERRO! INDICADOR NO DEFINIDO. SIMBOLOGIA ....................................... ERRO! INDICADOR NO DEFINIDO. GLOSSRIO ......................................... ERRO! INDICADOR NO DEFINIDO. SUMRIO ........................................................................................................ V RESUMO ...................................................................................................... VIII 1. Introduo ....................................................................................... 9 1.1. Caractersticas Funcionais ......................................................... 12 1.2. Precariedade Do Sistema Atual .................................................. 13 1.3. Necessidade De Automatizar O Teste De Carga ....................... 14 1.4. Escopo Do Projeto ....................................................................... 15 2. Software Supervisrio ................................................................. 19 2.1. Componentes E Funes ............................................................ 19 2.2. Ferramenta Utilizada - Elipse Scada .......................................... 19 2.3. Mdulos De Operao ................................................................. 20 2.4. Apresentando O Elipse Scada .................................................... 20 2.4.1. Opes De Menu .......................................................................... 22 2.4.2. Barras De Ferramentas ................................................................ 26 2.4.3. Organizer ....................................................................................... 30 2.5. Passo A Passo De Como Fazer Uma Aplicao ....................... 31 2.5.1. Criao De Telas .......................................................................... 31 2.5.2. Tags ............................................................................................... 31 2.5.2.1. Novo Tag ....................................................................................... 32 2.5.2.2. Tag Demo ...................................................................................... 34 2.5.2.3. Tag Expresso .............................................................................. 35 2.5.2.4. Tag Plc ........................................................................................... 36 2.5.3. Histricos ...................................................................................... 39

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2.5.3.1. Novo Histrico .............................................................................. 39 2.5.3.2. Anlise Histrica .......................................................................... 41 2.5.4. Alarmes ......................................................................................... 42 2.5.4.1. O Objeto Alarme ........................................................................... 42 2.5.4.2. A Opo Alarme ........................................................................... 42 2.5.5. Relatrios ...................................................................................... 44 2.5.5.1. Propriedades Gerais .................................................................... 45 2.5.5.2. Grfico ........................................................................................... 47 2.5.5.3. Penas ............................................................................................. 49 2.5.5.3.1. Cores Das Penas .......................................................................... 50 2.5.6. Elipse Web .................................................................................... 51 2.5.7. Scripts ........................................................................................... 52 3. Descrio Do Software Supervisrio ......................................... 53

viii

RESUMO

O objetivo deste projeto desenvolver um software supervisrio contendo telas de

operao, telas de alarmes, telas de manuteno, telas de visualizao e gerao

de relatrios de testes de carga de diferentes locomotivas da frota da CVRD. Aps

uma breve introduo sobre o software supervisrio desenvolvido, so descritas as

telas desenvolvidas para a realizao dos testes. Um relatrio no formato pdf

gerado ao final dos testes, contendo todas informaes relevantes.

9

1. INTRODUO Existe um setor na oficina de locomotivas, chamado de Teste de Carga (TC). um

local composto por um ou dois Postos de Teste onde so posicionadas as

locomotivas para fazer o teste de carga. Este teste consiste em retirar os cabos que

ligam o Gerador Principal (GP) aos Motores de Trao (MT) da locomotiva e lig-los

do GP s Grades de Resistncias localizadas em uma Capela de Cargas, com a

finalidade, maior, de se ajustar potncia da locomotiva. O TC, alm dos postos de

teste, composto tambm por uma cabine de controle, um tanque de combustvel e

uma capela de cargas.[1] (ver figura 1).

Figura 1 - Planta do Teste de Carga de Tubaro

O Teste de Carga existente em Tubaro possui dois Postos de Testes e um

equipamento de Capela de Cargas, um painel de comutao para seleo do posto

a ser testado e manmetros para o posto 1 e 2, um tanque de 1.000 litros de leo

diesel para teste de consumo, um CLP (atualmente no est funcionando) e um

computador com sistema supervisrio.

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O teste de carga realizado com as finalidades de:

a) Fazer as regulagens finais das locomotivas, que sofreram algum tipo de

interveno da manuteno, antes da mesma ser liberada para o trecho;

b) Quando h ocorrncia de um defeito intermitente durante a viagem, muitas

vezes a locomotiva chega na oficina e no apresenta mais o problema, desta

forma podemos simular as condies de carga, aumentando assim as

chances de se visualizar e solucionar o defeito;

c) Fazer testes de carga peridicos nas locomotivas.

O TC no se restringe apenas em fazer testes de cargas, nele tambm possvel se

fazer testes de consumo de combustvel e ajustar outros pontos da locomotiva, alm

da potncia. No local do Teste de Carga so necessrios instrumentos para medio

de temperatura, presso, corrente eltrica, tenso eltrica e rotao.

O teste de consumo de combustvel consiste em ligar-se o sistema de injeo de

combustvel da locomotiva a um tanque de Diesel externo a mquina e, dessa forma,

a locomotiva colocada em teste e verifica-se quanto de combustvel utilizado de

acordo com a carga que ela submetida.

Autocarga As locomotivas microprocessadas normalmente so equipadas com dispositivos que

permitem a auto-execuo dos procedimentos descritos anteriormente, sendo assim

chamado de autocarga. Dessa forma, sempre que se fizer necessrio, o circuito de

potncia pode ser combinado para que a potncia desenvolvida pelo alternador de

trao seja dissipada nas resistncias de freio dinmico. Nessa condio pode-se

levantar um ponto da curva de potncia e observar se todo equipamento da

locomotiva est operando corretamente. No entanto, essas locomotivas no so

capazes de realizar o teste de combustvel.[1]

Resistncia A associao de resistncias forma a combinao de 10 tipos de cargas diferentes

para monitorar os limites de tenso, potncia e corrente.

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Tabela 1 - Valores Nominais das Cargas em ohms

Carga Valor Nominal Observao 1 0,787 Limite de Tenso 2 0,442 3 0,393 Limite de Potncia p/ GM 4 0,282 Limite de Potncia p/ GE 5 0,236 6 0,196 7 0,109 8 0,098 9 0,087 10 0,042 Limite de Corrente

Obs: Os valores de resistncia correspondem a uma carga imposta locomotiva a uma determinada velocidade.

O grfico da figura 2 representa a relao Tenso [V] pela Corrente [A] do gerador

da locomotiva DDM-MP.

Figura 2 - Curvas caractersticas da locomotivas DDM-MP

Este grfico apresenta a relao Tenso [V] pela Corrente [A] do Gerador. As

diversas curvas coloridas indicam a evoluo da potncia conforme o ponto de

acelerao da locomotiva de 1 8. As curvas em preto mostram o comportamento

0 787 0 442

0 393 0 282

0 236 0 196

0 109 0 098

0 087

0 042

Tenso [V]

Corrente [A]

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da velocidade em funo da variao de tenso e corrente. Observa-se que a

velocidade cresce em funo do aumento de tenso e regresso da corrente para

cada ponto de acelerao. Os valores de resistncia do Teste de Carga, ver Tabela

1, so determinados a fim de simular uma locomotiva como se estivesse em

velocidade numa operao real.

1.1. Caractersticas funcionais A capacidade de realizao de testes de carga em ciclo normal est prevista para 35

locomotivas / ms em mdia.

O tempo de um ciclo normal do teste de carga composto conforme a equao:

Tempo de um ciclo normal de teste de carga = Tempo de Preparao + Tempo

Ensaio + Tempo de Ajuste + Tempo de Verificao

- Tempo de Preparao= 1 hora

- Tempo de Ensaio (Aplicao de Carga) = 0,5 hora

- Tempo de Ajuste= 2 horas

- Tempo de Verificao (Aplicao de Carga) =0,5 hora

O que totaliza um tempo de 4 horas para um ciclo normal. No entanto, poder

ocorrer at dois testes com ciclo normal por dia.

Caso a locomotiva apresente algum tipo de falha, devero ser repetidos os itens 3 e

4 mais duas vezes em intervalos mdios de duas horas em um perodo normal de

trabalho.

Ciclo de Teste de Consumo Para efeito de projeto, o tempo do ciclo de Teste de Consumo composto pela

seguinte equao:

Tempo de um ciclo de teste de consumo = Tempo de Preparao + Tempo de Teste.

- Tempo de preparao = 2 horas

- Tempo de Teste (aplicao de carga) = 5,5 horas

O tempo total do Teste de Consumo est na ordem de 7,5 horas.

13

1.2. Precariedade do atual sistema de Teste de Carga de Tubaro Atualmente os testes de carga na Oficina de Locomotivas de Tubaro so realizados

mecanicamente sem o uso de CLP. Aps anos de uso, o CLP que h no TC

queimou e at o presente momento no foi substitudo.

Na figura 3 mostra-se como est sendo realizado o teste de carga, atualmente.

Figura 3 - Atual sistema de Teste de Carga

Atualmente o sistema de controle no est funcionando, sendo todos os dados

colhidos manualmente pelos operadores. Valores de presso so lidos nos

manmetros do posto 2 (agora sendo utilizados em ambos os postos) e os de

temperatura nos diversos pontos da mquina so medidos por um termmetro

manual infravermelho Raytek (pirmetro laser). As medidas de tenso e corrente do

Gerador Principal (GP) so feitas por dois multmetros digitais e digitados na

planilha. O comando de acelerao das mquinas feito por um painel controlador

mestre utilizado em locomotivas e instalado sobre a mesa na sala de controle.

14

A combinao das resistncias para seleo das cargas est sendo feita atravs de

uma chave manual comutadora instalada na lateral do painel do CLP.

A seleo de carga feita por essa chave (figura 4). Ela serve para comutar a

capela de cargas e determinar os diferentes pontos de seleo, de acordo com a

Tabela 1.

Figura 4 - Chave de comutao da capela de cargas

Quando o CLP funcionava, o software supervisrio que havia no TC oferecia

recursos limitados aos operadores e era incapaz de gerar relatrios de testes das

locomotivas. Os dados disponveis na tela do sistema eram copiados pelos

operadores e digitados manualmente em planilhas Excel no computador

administrativo para a gerao de relatrios dos testes.

O sistema de controle era composto de um CLP AEG e um microcomputador com

um software supervisrio FIX Intellution, que coletam dados dos instrumentos e

dados eltricos das locomotivas. O CLP (AEG Modicon) existente encontrava-se

ocupado quase que totalmente e, por ser de modelo j obsoleto, tornava-se muito

difcil manuteno em funo da falta de peas de reposio.

1.3. Necessidade de automatizar o Teste de Carga O sistema de automao dever ser baseado em controladores lgicos

programveis (CLP) integrados a um sistema supervisrio.

O novo sistema de controle dever possuir um CLP capaz de monitorar toda a

instrumentao e possuir um software supervisrio para apresentao de telas de

operao, telas de alarmes, telas de manuteno e gerao de relatrios. As telas

devero ser diferenciadas para cada tipo de locomotiva da frota.

15

Todas as operaes de manobra das resistncias das capelas e comandos das

locomotivas sero feitas pelo operador atravs do supervisrio por comandos dados

diretamente do computador.

Todos os componentes do sistema devero ser interligados em rede Ethernet

protocolo TCP/IP, possibilitando a troca de informaes entre eles e a rede CVRD.

Os possveis fornecedores do CLP so: Rockwell, ABB, GE Fanuc, Modicon

Schneider.

Dessa forma, a realizao de testes de cargas e o monitoramento dos pontos nas

locomotivas se tornaro mais prticos, geis e confiveis.

1.4. Escopo do projeto Este Projeto de Graduao tem como escopo o desenvolvimento de um software

supervisrio para o Teste de Carga da Oficina de Locomotivas de Tubaro da

CVRD.

O supervisrio dever se comunicar em Ethernet para que o PC possa ler, escrever

e receber dados do CLP.

O software desenvolvido para as estaes de operao dever ter as seguintes

caractersticas:

Tempo de ocupao da CPU menor ou igual a 30%, quando operando em rede e com todo o processo funcionando;

Apresentao total de uma tela em um tempo menor do que 1 segundo; Possuir fator de converso para as unidades de presso, que devero ser

mostradas na tela em psi e polegadas de coluna de gua;

Atender a interrupo proveniente dos CLPs; Tempo de comutao de telas nos vdeos deve ser menor do 0,5 segundo; Tempo de ocorrncia de qualquer evento ou leitura de dado e sua

disponibilidade nos micros menor do que 0,5 segundo;

Trabalhar de forma transparente para o usurio, provendo, com a eficincia necessria, a comunicao com os CLPs e a composio de uma base de

dados;

Acompanhar todas as variveis relacionadas com o processo, registrando eventuais anormalidades que devero ser reconhecidas pelo usurio;

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Prover telas das variveis do processo e uma variedade de telas grficas, todas com atualizao em tempo real dos valores e estados apresentados, de

modo a oferecer uma completa interface de operao ao usurio;

O sistema dever armazenar dados histricos de cada locomotiva testada, que sero, quando necessrio, apresentados ao usurio em forma de grficos

e registros, auxiliando e facilitando a anlise;

Permitir a impresso de todas as telas; As telas devero ser desenvolvidas em conjunto com a equipe tcnica da

CVRD;

Todas as telas devero possibilitar, de forma rpida e fcil, a visualizao de qualquer alarme que surja na planta.

O sistema dever possuir no mnimo as seguintes telas:

Telas de viso geral: So telas que devero mostrar, de forma resumida, a situao de cada locomotiva,

mostrando os estados das principais variveis envolvidas no teste. Estas variveis

devero ser selecionadas em conjunto com a equipe tcnica da CVRD.

Alarmes ocorridos durante o teste devero ser mostrados de forma resumida nesta

tela, em tempo real, sem a necessidade de mudana para a tela especfica de

eventos.

Dever ser feita uma tela para cada conjunto de locomotivas semelhantes da frota.

Na tela sero identificadas as locomotivas e os modelos.

Nestas telas, em resumo, devem ser mostrados:

Controle do ponto de acelerao de 1 a 8; Seleo de cargas das capelas de resistncias de 1 a 10; Ilustrao da locomotiva; Status de funcionamento das capelas, inclusive motor do ventilador e

temperatura;

Status de funcionamento da locomotiva (motor diesel e gerador); Status do grupo gerador e rede eltrica ca; Indicao das principais variveis analgicas (tenso, corrente, potncia,

temperatura, presso e rotao);

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Indicao ilustrativa do status dos parmetros monitorados, por exemplo: mudana de cor quando uma varivel fica acima de seu valor nominal;

Relgio. Prever, um total de 5 telas de viso geral.

A figura 5 mostra a tela que servir para visualizao das principais variveis.

Figura 5 - Tela proposta do Supervisrio

Tela de variveis de processo: Esta tela dever mostrar todas as variveis analgicas envolvidas no processo,

possibilitando ao operador proceder s intervenes necessrias para atender s

necessidades de regulagem da mquina.

Esta tela ser comum para todos os modelos de locomotivas.

Prever 1 tela de variveis de processo.

Tela de eventos e alarmes: Todos os eventos e alarmes ocorridos no processo sero mostrados nesta tela,

utilizando um cdigo de cores que dever refletir o grau de importncia e

emergncia do alarme / evento.

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Esta tela dever promover um atalho para as telas de variveis e de viso geral de

forma a possibilitar uma interveno rpida do operador quando necessrio.

Todos os recursos multimdia das estaes devero ser aproveitados nestas telas.

importante ressaltar que a mesma varivel tem pontos de referncia e alarme

diferentes para cada tipo de locomotiva da frota e que estas devero ser

respeitadas.

Prever 1 tela de eventos e alarmes.

Relatrios

Devero existir dois tipos de relatrios para registro dos parmetros ensaiados:

Relatrio do Ensaio do Teste de Carga: Deve conter todos os parmetros tcnicos ensaiados, ranges nominais, grficos de tendncias, campo para

diagnstico do operador, etc. O software dever guardar o histrico de cada

mquina testada (incluindo data, hora de incio e trmino e todas as variveis

medidas e eventos), permitindo, a qualquer momento, a emisso de relatrios

de testes antigos de cada locomotiva j testada.

Ensaio do Teste de Consumo de Combustvel: O relatrio deve conter todos os parmetros medidos durante o ensaio, e obedecer a uma sistemtica de

registro das medies conforme tempos e critrios pr-estabelecidos no

modelo de planilha em Excel, no qual ser fornecido posteriormente na fase

de implantao do projeto.

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2. SOFTWARE SUPERVISRIO 2.1. Componentes e Funes

O software supervisrio deve possuir telas que mostrem todas as variveis que

sero monitoradas na execuo de um teste de carga, ou seja, telas de variveis de

processo. Ele deve ser capaz de fornecer relatrios nos testes realizados e

apresentar tambm telas de alarme. O sistema tem como principal funo auxiliar

os tcnicos e operadores na execuo dos testes de cargas, tornando os testes mais

geis, confiveis e versteis.

O computador Supervisrio deve prover todas as funes de interface homem-

mquina (IHM) para visualizao, aquisio e distribuio de dados de aes de

controle. O sistema proposto tem por finalidade medir temperaturas, presses,

tenses e correntes eltricas, rotaes e vazo na locomotiva sob teste, transmitindo

na forma digital as informaes das grandezas medidas, com os instrumentos

ligados em rede, a um computador de controle supervisrio e a um CLP (Controlador

Lgico Programvel). O CLP, neste caso, tem por finalidade retornar

instrues/aes de controle como acelerao e carregamento da locomotiva sob

teste, determinadas pelo operador do supervisrio.

O software supervisrio deve permitir ao usurio o monitoramento das variveis de

processo em tempo real por grficos e objetos que so relacionados a campos de

variveis fsicas, atravs de dados coletados por sensores instrumentos de medio

que enviam dados ao CLP, permitindo assim, o registro e a transmisso de dados

em tempo real. Alm disso, o usurio poder operar, enviar ou receber informaes

ao equipamento de aquisio de dados.

Tambm possvel fazer clculos que usam a linguagem de programao, criar

bancos de dados histricos, relatrios, receitas, e at mesmo para supervisionar e

controlar um processo remotamente.

2.2. Ferramenta utilizada - Elipse SCADA O Elipse SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) [2] um software

desenvolvedor de aplicaes de interface com o operador para monitoramentos e

acionamentos. No SCADA esto disponveis:

- Funes de monitoramento e controle;

20

- Comunicao com CLPs e outros equipamentos via drivers DLL, inclusive em

blocos;

- Objetos de tela para a produo de interfaces, como por exemplo, botes,

medidores (gauges), caixas de texto, grficos de barra e tendncias, imagens,

animaes, alarmes e outros.

- Importao de imagens de editores grficos, como por exemplo, Corel Draw e

Microsoft Paint;

- Alarmes;

- Controle de acesso atravs de lista de usurios (autenticao);

- Servidor e cliente DDE;

- Programao e automao de processos atravs de sua exclusiva linguagem

de programao baseada em scripts, o Elipse Basic;

- Servidor para aplicaes remotas.

2.3. Mdulos de Operao O Elipse SCADA possui trs mdulos para sua operao: Configurador, Runtime e

Master. O mdulo ativo definido a partir de um dispositivo de proteo (hardkey)

que acoplado ao computador. Enquanto que os mdulos Configuradores e Mster

foram especialmente desenvolvidos para a criao e o desenvolvimento de

aplicativos, o mdulo Runtime permite apenas a execuo destes. Neste mdulo,

no possvel qualquer alterao no aplicativo por parte do usurio.[2]

Na ausncia do hardkey, o software pode ainda ser executado em modo

Demonstrao. Como no necessita do hardkey, o modo Demo pode ser utilizado

para a avaliao do software. Ele possui todos os recursos existentes no mdulo

Configurador, com exceo de que trabalha com um mximo de 20 tags (variveis

de processo) e permite a comunicao com equipamentos de aquisio de dados

por at 10 minutos. Neste modo, o software pode ser livremente reproduzido e

distribudo.[2]

2.4. Apresentando o Elipse SCADA A barra de ttulo mostra o caminho e o nome de sua aplicao, bem como o ttulo da

tela corrente que est sendo mostrada na rea de trabalho. A rea de trabalho o

21

espao onde a aplicao desenvolvida. A edio de telas e de relatrios feita

nessa rea. A barra de telas mostra o ttulo da tela corrente e permite que o

desenvolvedor alterne entre uma tela e outra. A barra de menus permite a escolha

das diversas opes para a configurao da aplicao. Os botes da barra de

ferramentas permitem que se executem determinadas tarefas rapidamente sem usar

os menus. Assim, com apenas um clique, o desenvolvedor pode criar objetos de

tela ou chamar o Organizer, por exemplo. A barra de status mostra vrias

informaes auxiliares quando editando uma aplicao, como por exemplo,

indicadores da ativao do teclado numrico (NUM), letras maisculas (CTRL) e

rolagem de tela (SCRL) e coordenadas do ponteiro do mouse. Ela tambm mostra

uma pequena descrio de um determinado objeto, por exemplo, um boto da barra

de ferramentas ou um item de menu.

Figura 6 - Elipse SCADA

Barra de Ttulo

Barra de Menus

Barra de Ferramentas Barra de

Telas

Barra de Status rea de

Trabalho

22

2.4.1. Opes de Menu

Menu Arquivo atravs das opes de menu que se pode acessar os recursos e funes do

Elipse.

Figura 7 - Menu Arquivo

Tabela 2- Descrio menu Arquivo

COMANDO AO

Nova aplicao Cria uma nova aplicao

Abrir aplicao Abre uma aplicao j existente

Salvar aplicao Salva a aplicao corrente

Salvar aplicao como Salva uma cpia da aplicao corrente em um novo

arquivo

Fechar aplicao Fecha a aplicao corrente

Organizer Chama o Organizer

Opes... Permite configurar algumas opes do Elipse SCADA

1, 2, 3 e 4 Lista dos quatro arquivos recentemente abertos

Sair Encerra o Elipse SCADA

Menu Tela

23

Figura 8 - Menu Tela

Tabela 3 - Descrio menu Tela

COMANDO AO

Nova Cria uma nova tela (tela em branco).

Deletar Apaga a tela corrente.

Fechar Fecha a tela corrente.

Monitorar Permite monitorar a tela corrente.

Propriedades... Mostra as propriedades da tela corrente.

Redesenhar Redesenha as telas carregadas.

Menu objetos

24

Figura 9 - Menu objetos

Tabela 4 - Descrio menu objetos

COMANDO AO

Desselecionar Desselecionar o objeto corrente.

Selecionar tudo Selecione todos os objetos da tela.

Recortar Recorta o objeto selecionado.

Copiar Copia o objeto selecionado para a rea de transferncia.

Colar Cola o objeto contido na rea de transferncia no local indicado

Deletar Apaga os objetos selecionados.

Propriedades Mostra as propriedades do objeto selecionado.

Modo de seleo Liga o modo de seleo.

As demais opes criam objetos de acordo com os respectivos nomes. Depois de

escolher o Objeto de Tela desejado, deve-se selecionar uma regio da tela para

colocar o objeto mantendo-se pressionado o boto esquerdo do mouse enquanto ele

movimentado. Um retngulo pontilhado mostra o tamanho e a forma do objeto.

Soltando-se o boto do mouse o objeto ser colocado dentro da rea especificada.

25

Menu Arranjar

Figura 10 - Menu Arranjar

Tabela 5 - Descrio menu arranjar

COMANDO AO

Agrupar Agrupa os objetos selecionados.

Desagrupar Desagrupa o grupo de objetos selecionados.

Levar para o fundo Envia o objeto selecionado para o fundo de tela.

Trazer para frente Traz o objeto selecionado para frente da tela.

Comandos de alinhamento Alinha objetos selecionados: esq., dir., topo ou base.

Mesmo tamanho Faz com que os objetos selecionados tenham o mesmo

tamanho

Centralizar na tela Centraliza na tela os objetos selecionados.

Menu Visualizar

Figura 11 - Menu Visualizar

COMANDO AO

Barra de Ferramentas Mostra ou esconde a Barra de Ferramentas.

Barra de Status Mostra ou esconde a Barra de Status.

Barra de Tela Mostra ou esconde a Barra de Telas.

26

Menu Ajuda

Figura 12 - Menu Ajuda

Tabela 6 - Descrio menu ajuda

COMANDO AO

ndice Mostra o ndice da ajuda.

Usando Ajuda Explica como a ajuda deve ser usada.

Sobre o Elipse SCADA... Mostra informaes a respeito do Elipse SCADA,

como verso, o nmero do hardekey e direitos de

cpia.

2.4.2. Barras de Ferramentas A barra de ferramentas oferece um acesso rpido s funes do Elipse SCADA.

Essas funes so distribudas em quatro conjuntos, a saber: Aplicao, Objetos de

Tela, Arranjar e Telas.

Aplicao

27

Tabela 7 - Descrio Barra de Ferramentas Aplicao

BOTO AO

Cria uma nova aplicao.

Cria uma nova tela.

Abre uma aplicao j existente.

Salva a aplicao corrente.

Recorta o objeto selecionado copiando para a rea de transferncia.

Copia o objeto selecionado para a rea de transferncia.

Cola o objeto que est na rea de transferncia no local indicado na tela.

Chama o Organizer.

Mostra as propriedades do objeto selecionado.

Mostra as propriedades da tela selecionada.

Executa a aplicao corrente iniciado pelas telas que esto abertas.

Executa a aplicao corrente.

Abre a ajuda do sistema.

Ativa a ajuda sensvel ao contexto.

Objetos

28

Tabela 8 - Descrio Barra de Ferramentas objetos

BOTO AO

Liga o modo de seleo, permitindo que o usurio selecione todos os

objetos dentro de uma rea delimitada pelo mouse.

Cria um novo objeto Slider.

Cria um novo objeto Grfico de Tendncia.

Cria um novo objeto boto.

Cria um novo objeto Gauge (medidor).

Cria um novo objeto de texto (objeto Texto).

Cria um novo objeto Grfico de Barra.

Cria um novo objeto Display.

Cria uma nova Animao.

Cria um novo objeto Setpoint.

Cria um novo objeto Alarme.

Cria um novo objeto Browser.

Cria um novo objeto Bitmap.

Cria um novo objeto Vdeo.

Cria um novo objeto AVI.

Cria um novo objeto Preview.

Arranjar A barra de ferramentas Arranjar possui comandos para edio de Telas agindo

sobre os Objetos de Tela que estiverem selecionados, os mesmo comandos esto

disponveis no menu Arranjar. Para selecionar mais de um Objeto de Tela utiliza-se

o boto esquerdo do mouse mantendo a tecla [Ctrl] pressionada, o ltimo objeto

29

selecionado fica com o foco em vermelho para ser usado como referncia. Para

desselecionar um objeto usa-se a combinao de teclas: [Ctrl] +[Shift]+[Boto Esq].

Tabela 9 - Descrio da Barra de Ferramentas Arranjar

BOTO AO

Envia o objeto selecionado para o ltimo plano (fundo da tela)

Traz o objeto selecionado para o primeiro plano (frente da tela)

Alinha os objetos selecionados pelo lado esquerdo.

Alinha os objetos selecionados pelo lado direito.

Alinha os objetos selecionados pelo topo.

Alinha os objetos selecionados pelo base.

Centraliza horizontalmente os objetos selecionados em relao tela.

Centraliza verticalmente os objetos selecionados em relao tela.

Faz com que os objetos selecionados tenham a mesma largura.

Faz com que os objetos selecionados tenham a mesma altura.

Faz com que os objetos selecionados tenham o mesmo tamanho.

Agrupa os objetos selecionados.

Desagrupa os objetos selecionados.

Telas A barra Telas mostra o nome da tela corrente e permite trocar de tela atravs de

uma lista que mostra de todas as telas existentes na aplicao.

30

2.4.3. Organizer O desenvolvimento de uma aplicao no Elipse SCADA baseado na ferramenta

Organizer. Ele permite uma viso simples e organizada de toda a aplicao,

ajudando na edio e configurao de todos os objetos envolvidos no sistema

atravs de uma rvore hierrquica.

A estrutura do Organizer pode ser comparada rvore de diretrios do Gerenciador

de Arquivos do Windows. Desta forma a estrutura da aplicao comea no canto

superior esquerdo com a raiz da aplicao. Todos os objetos da aplicao descem a

partir da raiz agrupados de acordo com seu tipo: Tags, Telas, Alarmes, Receitas,

Histricos, Drivers, Databases; que se constituem nos principais elementos de sua

aplicao. Selecionando-se qualquer um dos ramos da rvore da aplicao o

mesmo ir se expandir mostrando seu contedo desta forma pode-se facilmente

navegar pela aplicao tendo disponveis todas as opes de configurao desde a

criao de Tags at redimensionamento de objetos em uma tela especfica.

Estrutura bsica do Organizer apresentada a seguir:

Figura 13 - Organizer

A partir do Organizer pode-se criar toda a aplicao simplesmente navegando-se

atravs da rvore da aplicao. Selecionando-se qualquer um de seus ramos, as

propriedades do objeto selecionado sero mostradas no lado direito da janela onde

podero ser editadas. Por exemplo, se selecionar as Tags na rvore do Organizer

31

pode-se criar novas Tags e editar as propriedades selecionando a pgina desejada

a partir dos tabs no topo da janela.

2.5. Passo a passo de como fazer uma aplicao 2.5.1. Criao de telas

Assim que uma nova aplicao estiver sido feita clicando-se no boto Nova

aplicao ou no menu Arquivo e depois Nova Aplicao, criam-se novas telas

clicando-se no boto nova tela ou no menu Tela e depois em Nova Tela.

Novos objetos podero ser inseridos na tela clicando no objeto desejado, na barra

de objetos, e posicionando-o na tela de acordo com que se deseja. Nesse projeto

foram utilizados objetos como: Setpoints, Displays, Buttons, Animation, Alarms,

Texts, Bitmap, entre outros.

2.5.2. Tags

A superviso de um processo com o Elipse SCADA ocorre atravs da leitura de

variveis de processos no campo. Os valores dessas variveis so associados a

objetos do sistema chamados Tags.

Para cada objeto inserido na tela, deve-se associar pelo menos um Tag ou atributo.

Os tags so todas as variveis (numricas ou alfanumricas) envolvidas numa

aplicao. Os atributos so dados fornecidos pelo Elipse SCADA sobre parmetros

de sistema e componentes da aplicao.

Ao criar tags, o usurio pode organiz-los livremente em grupos, de forma a facilitar

a procura e identificao durante o processo de configurao. Para a criao de um

grupo, basta selecionar o item Tags no Organizer e clicar em Novo Grupo.

Pode-se criar e editar tags a partir do Organizer, selecionando o ramo Tags na

rvore da aplicao e pressionando o boto Novo Tag. Na janela do Organizer voc

pode dar um duplo clique na opo Tags para ver os tags j definidos para a

aplicao, da mesma forma que se faz em uma rvore de diretrios. medida que a

aplicao cresce os tags podem ser agrupados para melhor organizar e editar a

aplicao.

32

2.5.2.1. Novo Tag Quando se pressiona o boto Novo Tag no Organizer, de acordo com a figura 14, a

janela da figura 15 aparecer.

Figura 14 - Novo Tag

Nesta janela pode-se definir do nome da tag, a quantidade de tags que se deseja

criar e o seu tipo. Todos os tags especificados no campo Quantidade sero do

mesmo tipo definido no campo Tipo do Tag.

33

Figura 15 - Criar um novo Tag

Tabela 10 - Criar um novo Tag

Tipo Descrio

Nome Nome da Tag.

Quantidade Define o nmero de Tags que sero criados com as mesmas

caractersticas.

PLC Tags PLC (CLP) so usados para trocar valores com os

equipamentos de aquisio de dados.

DDE Tags DDE (Dynamic Data Exchange) so usados para trocar dados

com servidores DDE.

Demo Tags Demo so usados para gerar dados randmicos.

Matriz O Tags Matriz permitem criar matrizes ou vetores de dados.

Expresso Tags Expresso permitem a entrada de uma expresso numrica ou

alfanumrica (permitem concatenao de strings, por exemplo).

Block Tags Bloco so usados para ler um bloco de valores

simultaneamente.

RAM Tags RAM so usados para armazena valores na memria.

34

Nesse projeto foram utilizados apenas Tags Demo e Expresso. Como o

supervisrio uma aplicao apenas didtica sem a preocupao de aplicao

prtica no foram utilizados tags PLC. Caso se deseje utilizar esse software

supervisrio em uma aplicao prtica basta trocar os tags demos por tags PLC.

2.5.2.2. Tag Demo O tag Demo usado para a simulao de valores. Ele permite ao usurio gerar

curvas definidas ou valores randmicos conforme o tipo de curva selecionada nos

seis botes da pgina Geral do tag Demo (ver figura 16).

Tags Demo podem ser teis para testar a aplicao ou podem ser usados, por

exemplo, em um objeto de tela animao para mostrar os quadros da animao de

acordo com a variao do tag.

Figura 16 - Tag Demo

35

Tabela 11 - Propriedades Tag Demo

CAMPO DESCRIO

Nome Nome da Tag

Mudar tipo para Permite mudar-se o tipo do Tag

Acessar bits... Permite desmembrar o Tag em bits, criando Tags Bit para

cada bit.

Descrio Uma breve descrio sobre o Tag.

Tipo Define o tipo de curva a ser usada pelo Tag Demo

corrente.

Limite inferior Define um valor mnimo para o Tag Demo

Limite Superior Define um valor mximo para o Tag Demo

Incremento Define o incremento para o Tag Demo para uma curva

dente de serra

Espera Define o nmero de perodos entre cada gerao de valor

para o Tag

Perodo Define o nmero de milisegundos entres a gerao de

cada novo valor para o Tag Demo.

Habilitado Define a condio inicial do Tag Demo: Habilitado ou

Desabilitado.

2.5.2.3. Tag Expresso O tag Expresso permite que se atribua uma expresso numrica ou alfanumrica a

um tag. Pode-se criar equaes envolvendo outros tags e strings. As mesmas

funes, operadores e constantes usadas nos Scripts podem ser usadas nos Tags

Expresso. (Ver figura 16)

36

Figura 17 - Tag Expresso

Tabela 12 - Propriedades Tag Expresso

CAMPO DESCRIO

Nome Nome da Tag

Mudar tipo para Permite mudar-se o tipo do Tag

Acessar bits... Permite desmembrar o Tag em bits, criando Tags Bit para

cada bit.

Descrio Uma breve descrio sobre o Tag.

Expresso Permite a entrada de qualquer expresso vlida para o Tag.

Erros Lista erros de sintaxe encontrados na expresso. Os erros

so mostrados durante a edio da expresso e para que

se tenha uma expresso vlida a mensagem No errors

(Sem erros) deve aparecer neste campo.

2.5.2.4. Tag PLC O Tag PLC (CLP) usado para trocar informaes com os equipamentos de

aquisio de dados usando drivers de I/O fornecidos pelo Elipse de acordo com o

tipo do equipamento.

37

Os drivers de I/O do Elipse so arquivos separados com extenso .DLL. Um arquivo

de ajuda fornecido com cada driver contendo informaes importantes a respeito

de sua configurao.

Pode-se instalar um novo driver pressionando o boto Novo na pgina de Drivers e

selecionando um ou mais drivers da lista. O boto Configurar... abre a janela de

propriedades do driver permitindo a configurao dos parmetros de comunicao

P de acordo com as informaes contidas no arquivo de ajuda. A opo Abortar

em erro, encerra a comunicao caso ocorra algum problema, impedindo que uma

aplicao fique travada.

Figura 18 - Tag PLC

38

Tabela 13 - Propriedades de Tags PLC

CAMPO DESCRIO

Nome Nome do Tag. Podem-se usar tantos caracteres quanto

queira, mas espaos e caracteres especiais no so

permitidos quando os Tags forem usados nos Scripts.

Mudar tipo para... Permite que se mude o tipo do Tag.

Acessar bits... Permite desmembrar o Tag em bits, criando Tags Bit para

cada bit ou conjunto de bits do Tag.

Descrio Uma breve descrio sobre o Tag.

Driver Permite a seleo de um driver de comunicao para o Tag

corrente.

Ajuda Mostra a Ajuda do Driver selecionado.

Parmetro N Permite a configurao dos parmetros de endereamento

N para o Tag corrente de acordo com o driver

selecionado.

Scan Define de quanto em quanto tempo os valores do Tag sero

atualizados (ms)

CLP Inferior Define o valor mnimo a ser lido do PLC (CLP).

Sistema Inferior Define o novo valor mnimo para a converso dos valores

lidos.

CLP Superior Define o novo valor mximo a ser lido do PLC (CLP).

Sistema Superior Define o novo valor mximo para a converso dos valores

lidos.

Testar Conexo aqui Testa a comunicao com o PLC, permitindo a leitura e

escrita de valores.

Habilitar leitura do

Scan

Habilita a leitura para um PLC (CLP).

Habilitar leitura

automtica

Habilita a leitura automtica para o PLC (CLP).

Habilitar escrita

automtica

Habilita escrita automtica para o Tag PLC (CLP).

39

Escrita automtica em tags PLC Ao atribuir um valor diretamente a um tag PLC ou elemento de bloco que possua a

propriedade escrita automtica habilita, o comando enviado diretamente ao driver

de comunicao, que por sua vez o repassa ao equipamento associado. Tal ao

no ocorre somente quando o valor atribudo for igual ao contedo que j estava no

tag. Caso queira forar uma escrita mesmo assim, deve ser executada a funo

Write() do tag, em algum script.

2.5.3. Histricos Os Histricos permitem o armazenamento da variao dos dados de um processo

ao longo do tempo, possibilitando anlises futuras. Estes Histricos podem ser

gerados de duas maneiras diferentes: de forma Contnua ou em Bateladas (em

batch).

Na forma contnua, o Elipse SCADA armazena os dados continuamente durante a

execuo da aplicao. Na forma de bateladas, o histrico feito por lotes. Nessa

modalidade, necessrio enviar um comando via script para iniciar e terminar a

gerao do histrico.

2.5.3.1. Novo Histrico Cria-se um novo Histrico clicando-se no boto novo, no tpico Histrico do

Organizer. (Ver figura 18)

40

Figura 19 - Novo Histrico

A pgina de propriedades gerais dos histricos aparece no lado direito do Organizer,

quando clicamos no item Histrico na rvore da aplicao. (Ver figura 20)

Figura 20 - Propriedades do Histrico

41

Tabela 14 - Propriedades do Histrico

CAMPO DESCRIO

Nome Define o nome do objeto histrico.

Descrio Uma breve descrio do objeto.

Anlises... Permite a visualizao dos dados do histrico em forma

grfica.

Atualizar Recalcula a anlise histrica e o CEP para o histrico.

CEP... Chama a tela do Controle Estatstico de Processos.

Arquivo Define o nome do arquivo do histrico.

Localizar... Permite localizar ou definir um diretrio para o arquivo de

histrico.

Max. Regs. Nmero mximo de registros a serem armazenados no

arquivo. O arquivo de histrico rotativo, ou seja, quando os

dados excederem o tamanho do arquivo, os primeiros registros

sero substitudos.

Habilita histrico

por scan

Habilita a escrita no arquivo de histrico a partir do incio da

execuo da aplicao segundo a taxa de varredura definida.

Processo de

Batelada

Define o tipo do histrico como sendo por batelada (por lotes).

Quando esta opo est marcada, um arquivo de cabealho

(extenso HDR) criado com o mesmo nome que o arquivo de

histrico. O arquivo de cabealho guarda informaes sobre

cada batelada.

Suporte a rede Habilita o suporte a rede para o histrico, isto , permite que o

histrico seja acessado (somente para leitura) por outras

aplicaes Elipse na rede, atravs de um browser ou relatrio

do tipo Anlise Histrica.

2.5.3.2. Anlise Histrica Quando um Histrico criado, o Elipse SCADA automaticamente associa a ele um

objeto Anlise Histrica (Hanalysis). Este objeto possui diversas caractersticas que

podem ser ajustadas em tempo de execuo.

42

Ao ser chamada a Anlise Histrica, uma janela Histrica aberta em sua aplicao,

mostrando a pgina Anlise com o grfico para anlise dos dados. Esta janela

possui mais seis pginas de configurao (disponveis de acordo com a

programao da aplicao). So elas: Grficos, Penas, Cores das Penas,

Configuraes, Consultas e Impresso. Cada uma destas pginas aparece quando

selecionada a sua guia correspondente do topo da janela.

2.5.4. Alarmes 2.5.4.1. O Objeto Alarme

O objeto Alarme permite a verificao dos alarmes ativos ou dos alarmes registrados

(logados) no arquivo de alarmes.

Alarmes podem ser disparados quando os valores dos tags associados so

verificados em quatro situaes e prioridades diferentes: LoLo (baixo crtico), Low

(baixo), Hi (alto), HiHi (alto crtico). Fora dessas faixas, os valores dos tags so

considerados normais. (Ver Figura 21)

Figura 21 - Objeto Alarme

2.5.4.2. A Opo Alarme A opo Alarmes da rvore da aplicao no Organizer permite que sejam definidas

algumas caractersticas para o gerenciamento dos Alarmes do sistema. Voc pode

especificar um arquivo para gravar todos os alarmes que iro ocorrer no sistema

bem como configurar sons e mensagens de alerta.

As propriedades do Gerenciador de Alarmes afetam o comportamento de todos os

Alarmes do sistema especificados na pgina de Alarmes dos Tags.

43

Figura 22 - Opes de Alarme

Tabela 15 - Propriedades de Alarme

CAMPO DESCRIO

Verifica Alarmes

neste grupo

Permite habilitar ou desabilitar a verificao de alarmes do grupo.

Habilitar reg. Habilita o registro (log) dos alarmes do grupo atual.

Registros Define o tamanho do arquivo de Alarmes em nmero de registros.

Cada alarme um registro que ocupa 42 bytes.

Arquivo Defini o nome do arquivo de Alarmes (extenso.DAT)

Localizar Permite localizar ou definir um diretrio para o arquivo de

Alarmes.

Tocar som de aviso Habilita um som de alerta para os Alarmes. O som pode ser

escolhido a partir da lista embaixo.

Escrever direto em

disco

Fora a escrita direta dos dados no disco, sem utilizar buffers.

Isso diminui a performance.

Envia traps SNMP (Disponvel somente nos sistemas Windows NT). Faz com que o

sistema gere um evento (trap) SNMP a cada nova mensagem de

alarme.

Novo grupo de

alarmes

Cria um novo grupo de Alarmes.

44

2.5.5. Relatrios Relatrios permitem imprimir os dados de arquivos de Histrico ou de Alarmes ou

ainda valores de tags em tempo real.

Pode-se definir um Relatrio no Organizer durante a configurao da aplicao ou

em tempo de execuo usando Funes Especiais atravs de Scripts.

Existem quatro tipos de Relatrios disponveis:

Texto: imprime os dados de arquivos de histricos ou de alarmes em formato texto;

Grfico: imprime os dados de arquivos de histricos ou de alarmes de forma grfica;

Formatado: usado para imprimir dados em tempo real, como por exemplo o valor de um Tag em determinado momento;

Anlise Histrica: um relatrio em tela que possui dentro dele um relatrio grfico.

Figura 23 - Relatrios

Para criar ou editar um Relatrio necessrio selecionar a opo Relatrios na

rvore da aplicao no Organizer. Ver figura 23

Pode-se criar um novo Relatrio usando o boto Novo direita da pgina ou

remover um existente selecionando-o na lista e pressionando o boto deletar. A

janela para escolha do tipo do Novo Relatrio mostrada na figura 24.

45

Figura 24 - Novo Relatrio

Cada Relatrio que criado para a aplicao aparece abaixo da opo Relatrios

(Reports) na rvore da aplicao no Organizer. Ao selecionar um Relatrio

especifico suas propriedades so mostradas ao lado direito da rvore.

Para se criar os relatrios foi utilizado a opo do Elipse de Relatrio Formatado.

Depois de criado pode-se editar o relatrio e desta forma possvel acrescentar os

componentes necessrios para a impresso do relatrio.

Figura 25 - Ferramentas de Relatrio

Na figura 25, da esquerda para a direita o primeiro objeto para seleo, o segundo

para inserir texto fixo ao relatrio, o terceiro texto dinmico e o quarto bitmap.

2.5.5.1. Propriedades Gerais A pgina de propriedades Gerais dos Relatrios Texto, Grfico e Formatado aparece

quando selecionado a tab Geral no topo das pginas do Relatrio. Esta pgina

mostrada na figura 26.

46

Figura 26 - Propriedades do Relatrio

Tabela 16 - Propriedades de Relatrio

CAMPO DESCRIO

Nome Define o nome do Relatrio que ser usado na rvore do

Organizer e nos Scripts.

Descrio Uma breve descrio sobre o Relatrio.

Imprimir cabealho

na batelada

Habilita a impresso de uma pgina contendo dados do

cabealho da Batelada.

Imprime o ttulo do

relatrio

Somente disponvel para Relatrios TEXTO e GRFICO.

Imprime como ttulo o texto informado no campo Descrio.

Impressora Permite escolher a definio de impressora para o relatrio.

Editar! Permite editar o desenho de um relatrio FORMATADO.

Fonte... Define a fonte (tipo, cor e tamanho) a ser usada no Relatrio.

Imprimir Imprime o Relatrio.

Impressora e Fonte Os botes Carregar e Salvar permitem carregar e salvar

configuraes de impressora previamente definidas e salvas

no sistema.

47

2.5.5.2. Grfico A pgina Grfico do Relatrio Grfico aparece quando selecionada a aba Grfico no

topo das pginas do Relatrio Grfico. Esta pgina mostrada abaixo e seus

respectivos campos so descritos na tabela que segue:

Figura 27 - Grfico do Relatrio

48

Tabela 17 Propriedades do Grfico (Eixo X e Eixo Y)

CAMPO DESCRIO

Escala Define se a escala do grfico ser linear (escala normal) ou

logartmica (fator de potncia)

Limite esquerdo Define o limite esquerdo do eixo X do grfico. Esta opo

est disponvel somente se o grfico do tipo XY.

Limite direito Define o limite direito do eixo X do grfico. Esta opo est

disponvel somente se o grfico do tipo XY.

Exibir rgua superior Exibe uma rgua superior no grfico, onde so mostrados

os valores do eixo X.

Exibir rgua inferior Exibe uma rgua inferior no grfico, onde so mostrados os

valores do eixo X.

Limite superior Define o limite superior do eixo Y do grfico

Limite inferior Define o limite inferior do eixo Y do grfico

Exibi rgua

esquerda

Exibe uma rgua a direito do grfico, onde so mostrados

os valores do eixo Y.

Ajuste automtico Calcula automaticamente os limites dos eixos X ou Y do

grfico

Grade rolante Define que a grade de orientao do grfico ir rolar na

direo em que o grfico est sendo desenhado

acompanhando os valores ao invs de ficar fixa no objeto.

Texto Legenda que ir aparecer ao lado da escala do eixo X e

eixo Y.

Formato Data/Hora Define o formato da marcao de tempo que ir aparecer

no eixo X nos grficos Tempo X Dado.

49

Tabela 18 - Propriedades do Grfico (Cores e Grade)

CAMPO DESCRIO

Fundo da rgua Define a cor de fundo para as rguas do grfico.

Texto da rgua Define a cor para o texto que ser mostrado nas rguas.

Fundo do grfico Define a cor de fundo para o grfico.

Grades e eixos Define a cor da grade e dos eixos do grfico.

Grade Mostra uma grade (linhas de orientao vertical e

horizontal) no grfico.

Linhas de X Define o nmero de linhas horizontais da grade.

Linhas de Y Define o nmero de linhas verticais da grade.

Mostrar

milisegundos

Mostra os milisegundos no eixo do grfico que representa o

tempo.

Fonte da rgua... Define fonte, tamanho e cor para os caracteres do grfico.

2.5.5.3. Penas A pgina Penas do Relatrio Grfico aparece quando selecionada a aba Penas no

topo das pginas do Relatrio Grfico. Esta pgina mostrada abaixo e seus

respectivos controles e campos so descritos na tabela que segue.

Figura 28 Penas

50

Tabela 19 - Propriedades das Penas

CAMPO DESCRIO

Insere uma pena associada a um tag.

Insere uma pena associada a um campo do histrico (a opo

Carrega Dados do Histrico do Disco deve estar habilitada na ficha

Avanado).

Insere uma marca indicativa no grfico.

Apaga uma pena ou uma marca selecionada na lista.

Define que o desenho da pena ser do tipo Linha.

Define que o desenho da pena ser do tipo rea.

Define que o desenho da pena ser do tipo Barra.

Muda a ordem da pena selecionada.

Label Essa coluna lista as penas selecionadas para o grfico. Permite

mudar o texto da legenda e ativar ou desativar cada pena.

Y Axis Seleciona o tag a ser visualizado no eixo Y.

X Axis Seleciona o tag a ser visualizado no eixo X.

Mostra o quadro Cores das Penas (ver seo a seguir).

2.5.5.3.1. Cores das Penas

O quadro Cores das Penas aparece quando se clica no cone ao lado das

penas do grfico. Nesse quadro, podemos definir a cor, o formato e o tipo do grfico

que ser desenhado para a pena em questo: linha, rea ou barra. O boto

Outros... permite a escolha de outras cores que no as listadas no quadro.

51

Figura 29 - Cores das Penas

2.5.6. Elipse Web Atravs do plug-in Elipse Web, o Elipse SCADA pode gerar documentos para serem

visualizados pela Internet, em conjunto com algum Servidor Web comercial, como o

Microsoft Internet Information Server (IIS) ou o Microsoft Personal Web Server

(PWS). (Ver figura 30)

Figura 30 - Configurao do Elipse Web

52

Tabela 20 - Propriedades do Elipse Web

EVENTO DESCRIO

Habilitar servidor

de dados para

Web

Habilita o Elipse Web

Diretrio das

pginas Web

Permite escolher atravs do boto [Localizar] o diretrio onde

sero gerados os documentos a serem visualizados pela

Internet. O diretrio dever estar na rvore de documentos do

servidor Web.

Porta Permite definir a porta a qual o servidor Web est associado.

2.5.7. Scripts Durante a execuo de uma aplicao, diversos procedimentos podem ser

disparados atravs de eventos. Estes procedimentos so descritos por scripts

associados a estes eventos. Tabela 21 - Propriedades dos Scripts

EVENTO DESCRIO

OnKeyPress Executa quando uma determinada tecla for pressionada.

OnKeyRelease Executa quando a tecla solta.

OnStartRunning Executa quando a aplicao iniciar a execuo.

OnStopRunning Executa quando a aplicao terminar a execuo.

OnUserLogin Executa quando um usurio inicia a sua seo na aplicao.

OnUserLogout Executa quando um usurio encerra a sua seo na aplicao.

WhileKeyPressed Executa quando uma determinada tecla estiver sendo

pressionada.

WhileRunning Executa quando a aplicao estiver executando.

53

3. DESCRIO DO SOFTWARE SUPERVISRIO 3.1. Componentes

O software supervisrio composto por mais de 6500 itens, dentre os mais

importantes podem-se destacar: sliders, buttons, texts, displays, animations,

setpoints, alarms e bitmaps. Possui um total de 20 tags, pois o Elipse SCADA limita

o nmero de tags quando utilizado sem o hardkey. J foi revisado por mais de

duzentas vezes e se utilizou mais de 42 horas completas para sua edio. Essas

informaes podem ser comprovadas diretamente no Elipse. (ver figura 31)

Figura 31 - Dados do Supervisrio Figura 32 - Tags Utilizadas

Das 20 tags utilizadas, 5 so tags do tipo RAM, 1 do tipo tag expresso e 14 so do

tipo tag Demo, que foram utilizadas para representar as variveis usadas no Teste

de Carga, tais como: anomalias, corrente, depresso, tipo de loco, potencia,

presses, rotao e temperaturas, etc (ver figura 32)

H um total de 16 relatrios, um para cada modelo de locomotiva. (figura 33)

Figura 33 - Relatrios

54

E um total de 26 telas, onde possvel iniciar o aplicativo, escolher a locomotiva

para fazer o teste de carga (dentre 16 modelos utilizados atualmente no TC de

Tubaro), visualizar as variveis de processo e os alarmes, alterar o ponto de

acelerao e selecionar a carga na capela de cargas, visualizar a impresso do

relatrio e imprimir o relatrio do teste de cargas.

3.2. Telas 3.2.1. Telas Iniciais

A tela de apresentao bem simples possui apenas uma foto de uma locomotiva,

onde possvel visualizar o seu interior, observando-se: sistema de freios,

sopradores, motor diesel, gerador principal, baterias, e demais componentes

externos mquina, como: tanque de combustvel, truque, rodeiros e cabine de

operao. (ver figura 34)

Figura 34 - Tela de Apresentao

Nesta tela h a possibilidade de sair do aplicativo ou escolher a locomotiva que ir

realizar o teste de carga. Ao clicar no boto Modelos de Locomotivas ou clicar na

tecla F2 o operador ir para a tela Modelos de Locomotivas (ver figura 35).

55

Figura 35 - Tela para escolha do Modelo de Locomotiva

A tela de modelos de locomotivas para a escolha do tipo de locomotiva que ser

feito o teste de carga. Clicando no boto do modelo desejado o operador ver em

seguida a tela onde so apresentadas as variveis de processo.

3.2.2. Telas de Variveis de Processo Cada modelo de locomotiva tem uma tela de varivel de processo, onde so

apresentados os sinais provenientes dos medidores instalados na locomotiva e no

local do teste de carga. Dessa maneira possvel verificar a temperatura dos gases

de escapes, da entrada e sada do leo resfriador, do ar de admisso, da gua do

motor e do leo da bomba de pr; das presses do ar no motor, da gua do

radiador, do leo combustvel, do leo do compressor, do leo do motor e do leo

da bomba de pr; a depresso no Carter; as tenses do painel eletrnico de alguns

pontos como o sinal FB, o sinal LR, o PCP 28, o RCP 02 e 03, VR (Voltage

Regulator) de referncia e a tenso de carga da bateria; obtendo tambm o valor da

rotao do motor diesel e em algumas locomotivas a rotao do turbo gerador. E os

56

valores mais importantes para o teste de carga que so os valores de tenso e

corrente do GP (Gerador Principal).

Algumas locomotivas, como a BB36, a G12, a G16 e a MX possuem valores

diferenciados de medio que so o teste de eficincia de radiadores e junto com

estas a U20 e a U22 tambm fazem a verificao das temperaturas das chaves

termostticas.

Potncia Utilizando uma tag expresso multiplica-se a tenso pela corrente do GP e dividindo

por 700, se obtm o valor da potncia da locomotiva. Essa operao vlida, pois

normalmente utiliza-se o rendimento do gerador principal de aproximadamente

93,87%, e transformando-se Watts (Volts vezes Ampre) em HP (horse power)

divide-se o valor em Watts pela constante 745,6999. Portanto, para se obter a

potncia da locomotiva em HP necessrio multiplicar a Tenso do GP pela

corrente do GP e dividir pelo rendimento e pela constante de transformao. Logo,

700.

745,6999.9387,0.

745,6999.. IVIVIVPot == .

Figura 36 - Tag Expresso usada para calcular a potncia da locomotiva

57

Valores Nominais Todas as telas de variveis de processo possuem os valores nominais das variveis

monitoradas e os ranges onde elas podem variar, de acordo com os manuais de

cada locomotiva. Dessa forma, auxiliando os operadores do Teste de Carga na

aferio dos equipamentos.

possvel visualizar nessas telas de variveis de processo o modelo da locomotiva

na parte superior da tela e a ilustrao de uma locomotiva, junto com uma animao

de um tanque combustvel que muda de acordo com o volume contido dentro do

tanque de combustvel do Teste de Carga.

Cada tela de varivel de processo possui dois sliders que sero utilizados para

enviar sinais ao PLC e o PLC enviar sinais para o Cabo Jumper da locomotiva

indicando a troca do ponto de acelerao da locomotiva e enviar sinais tambm para

o painel comutador das chaves eletromagnticas responsveis pela troca da capela

de cargas. Todas as telas tambm possuem um relgio no canto superior direito

mostrando a data e o horrio no momento que est sendo efetuado o teste de carga.

Figura 37 - Tela de Varivel de Processo

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3.2.3. Telas para Visualizao do Relatrio Assim como as telas de variveis de processo as telas para visualizao dos

relatrios tambm so exclusivas para cada locomotiva, ou seja, cada locomotiva

possui uma tela individual para visualizao do relatrio de seu teste de carga.

Figura 38 - Tela de Visualizao de Relatrio

A tela de visualizao de relatrio, mostra assim como a tela de variveis de

processo as variveis monitoradas no teste de carga. Nessa tela pode-se

acrescentar ao relatrio o nmero da locomotiva, a data, a hora de entrada e a hora

de sada do teste, o ponto de injeo de combustvel, a posio do regulador de

carga e as anomalias ocorridas durante a execuo do teste de carga. Valores

estes que no so capturados por instrumentos.

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Caso o operador queira voltar tela de superviso de variveis de processo ele

pode apertar o boto VOLTAR , que se localiza no lado direito da tela, ou pressionar

a tecla F2. Para imprimir o relatrio ele dever utilizar o boto IMPRIMIR ou

pressionar a tecla F3.

3.2.4. Tela de Histrico de Alarmes Muitas vezes quando uma locomotiva est em teste os valores de temperatura,

presso, rotao, tenso e corrente, caem ou sobem para valores crticos por isso a

necessidade de se utilizar alarmes que indiquem qual valor que no deveria ser

atingido foi atingido. No entanto, apresentar o histrico de todos esses alarmes na

tela de superviso de processos ocupa muito espao e dificulta a identificao de

outras variveis. Por este motivo, foi utilizado alarme resumido que apresenta na tela

apenas os alarmes no momento que a varivel est fora do range de medio. Caso

o operador queira visualizar o histrico dos alarmes para que assim ele possa

identificar um problema na locomotiva, ele pode clicar no boto de ALARMES

localizado na tela de superviso de processos. Esse boto ir para a tela de

Histrico de Alarmes, onde possvel ver os alarmes que ocorreram durante o teste

de carga. Nessa tela existe a opo de limpar os alarmes ocorridos, assim os

alarmes os prximos alarmes sero visualizados mais facilmente.

Figura 39 - Tela de Histrico de Alarmes

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3.3. Relatrios Cada locomotiva possui um relatrio, de acordo com suas variveis. Clicando-se no

boto IMPRIMIR na tela de visualizao de relatrios o relatrio do teste de carga

realizado ser impresso na impressora padro instalado no computador que o

software supervisrio estiver instalado. Esse relatrio poder ser salva no

computador imprimindo o relatrio em um arquivo .pdf, usando-se o software Adobe

Acrobat.

Figura 40 - Relatrio em formato pdf

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4. CONCLUSO Foi desenvolvido um software supervisrio, para o teste de carga da oficina de

locomotivas de Tubaro da CVRD, onde possvel visualizar, de forma clara e

objetiva, as variveis que so monitoradas durante o teste de carga para cada

locomotiva. Foram utilizadas telas capazes de mostrar como ficar o relatrio e

onde possvel acrescentar informaes como: motivo do teste, anomalias, ponto

de injeo de combustvel, posio do regulador de carga, data, hora de incio e

hora de termino do teste de carga. Informaes estas que eram omitidas no antigo

software utilizado. Os relatrios agora so emitidos diretamente do software

supervisrio para arquivos no formato pdf. No h mais a necessidade de outro

computador para a construo do relatrio. Muitas telas que no eram utilizadas no

antigo software foram descartadas e foi dada devida nfase s telas de maior

importncia.

Atualmente o Teste de Carga de Tubaro est aguardando reformas nas suas

instalaes. A forma como os testes esto sendo feitos, de forma precria e sem a

utilizao de PLC, mostra a real necessidade de automao do TC. No momento

em que as instalaes do TC forem reformadas e for instalado um novo sistema de

automao no local, a utilizao do software supervisrio ser realizada, talvez no

seja este o software a ser usado, mas pretende-se com este trabalho, pelo menos,

mostrar aos futuros desenvolvedores do software supervisrio do TC, quais pontos

so importantes e devero ser levados em conta e quais pontos podero ser

deixados de lado.

Para se utilizar este software no TC basta que as tags demo sejam substitudas por

tags PLC e configuradas de acordo com as necessidades do teste de carga. Talvez

alguns ajustes ainda sejam necessrios, para que o software fique adequado com as

necessidades do TC, mas ainda assim esse projeto ser de grande valor para a

reestruturao que passar o TC.

importante ressaltar tambm a importncia desse projeto para o aprendizado do

aluno de graduao, pois as longas horas programando e acertando toda a estrutura

do software serviram para o aluno graduando se familiarizar com essa ferramenta, o

Elipse SCADA, que poder ser uma de suas ferramentas de trabalho ao ingressar

no mercado de trabalho.

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importante se destacar a versatilidade que o software supervisrio disponibilizar

para os operadores, de forma que caso haja a necessidade ou o desejo de se fazer

alguma alterao no layout ou nas variveis que so apresentadas na tela, o

supervisor do Teste de Carga poder, atravs de senha, alterar a forma como os

dados so apresentados na tela ou mesmo acrescentar ou eliminar alguma varivel.

Os trabalhos futuros que sero realizados tero em vista melhorias como a forma

como feita a seleo de locomotivas, a sugesto que ela seja feita de forma mais

automtica, ou seja, ao iniciar o teste de carga o operador do teste ir informar o

nmero de srie da locomotiva e com isso o prprio software indicar qual a frota

que a locomotiva pertence. O aluno graduando pretende tambm dar

prosseguimento no trabalho realizado deste projeto de graduao, pois tem a

inteno de trabalhar na empresa que ir automatizar o Teste de Carga de

Locomotivas de Tubaro de Vitria, dessa forma podendo desenvolver o software

que ser utilizado.

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5. BIBLIOGRAFIA [1] Borba, Jos Luiz; Apostila de Trao Ferroviria, ano 2004

[2] Manual do Elipse SCADA