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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Motivação: Integração Sistemas
Carlos Eduardo Pereira
Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGSDepto Engenharia Eletrica – DELET
Grupo de Controle, Automação e Robótica - GCAR
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Integração
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Integração Horizontal e Vertical
Integração horizontalao longo da linha de produção
Fácil Expansão
Base para uma Integração Vertical
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS Fieldbus
• Relaciona-se à comunicação nos níveis maisbaixos de controle industrial e dispositivos de instrumentação– geralmente na forma de barramento: chão-de-
fábrica• Cuidado:
– Fieldbus e Foundation Fieldbus não sãosinônimos
– Profibus: Process Fieldbus
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
– Como o fluxo de informações em uma indústria pode ser muito complexo, ela é usualmente estruturada em níveis de hierarquia.
Pirâmide de AutomaçãoNíveis hierárquicos em sistemas industriais
componentes periféricos
sistemas periféricos
controle
SensoresMedidores
Controladoreslógicoprogramáveis
CAMCAQ
CAD
field level
cell level
process level
planning levelFACTORY BUS
PROCESS BUS
CELL BUS
FIELD BUS
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Sistemas de automação(Multi-nível)
repositório de dados
sala decontrole 1
sala decontrole 2
sala decontrole 3
subprocesso 1 subprocesso 2 subprocesso 3
controladoreslocais
supervisão do processo
planejamento
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Usuários definem a direção
• Como se pode atingir um aumento na produtividade?
– Usuários Finais• demandam integração vertical e horizontal e uma
fácil expansão de plantas existentes.
– Fabricantes, Fornecedores e OEMs• desejam otimizar seus processos através do
aumento da modularidade tecnológica
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS • Necessidades básicas dos Usuários
– Abertura• Padrões aceitos globalmente e amplo espectro de
produtos disponíveis– Integração
• Integração vertical desde do ambiente de escritório até o nível de automação e processo, incluindo o nível de chão-de-fábrica
– Proteção de seus investimentos• Estruturas de comunicação e automação existentes
devem ser preservadas e integradas
• Benefícios para os Usuários– Aumento da produtividade e redução dos custos
durante a configuração e operação das máquinas eplantas
Exigencias de Integração
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Historicamente: conceito modular de inteligencia central
Estação de EngenhariaHuman Machine Interface
PROFIBUS
Programa rodando na CPU (PLC)
Periferia Distribuída
Módulos compostos demecânica + HW autom.
Ethernet
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Conceito modular de inteligência distribuída
Dispositivos de campo inteligentes
Ethernet
Módulos Tecnológicos
compreendendo:mecânica +
HW automação +SW automação
LinkEthernet/
PROFIBUS
Estação de EngenhariaHuman Machine Interface
PROFIBUS
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Migração das funçõesde controle
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS Sistemas Integrados de Automação
• Possibilidade de utilização do computador em todos o setores de uma indústria, desde o nível do processo até o nível de gestão e administração de uma empresaex: integração entre planejamento da
produção (CAP), projeto de produtos (CAD), fabricação assistida (CAM), controle direto, orçamentos, marketing, contabilidade
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C I M ComputerIntegrated
Manufacturing
Gestão
•••
ComputadorComputadorComputador
Nível
Processo
• Planejamento Produção
• Projeto de produtos( CAD )
• Computer Aided ProcessPlanning ( CAPP)
• Computer Aided Quality( CAQ)
• Computer AidedManagement(CAMA)
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS escalonam.
longo-prazo
planejamentoinvestimentos
análise de mercado
planejamentoestratégico
planta industrial 1 planta industrial 2
roteador
roteador roteador
estoqueplanejamentoproducao
repositório central
fábrica 2 headquarters
fábrica 1 - sistema de controle e gerência
unidade 1 unidade 2
processamentode pedidos
rede administrativafolhapagto
modem x25ou RDSI modem x25
ou RDSI
CAD CAD
roteador
modem x25ou RDSI
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
COM/DCOM
TCP/IP
XML
Aberto: graça ao padrões já estabelecidos no mercado
COM/DCOM
Comunicação aberta e transparente
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
EnterpriseEnterprise
ProduçãoProdução
AutomaçãoAutomação
Acesso ao dados onde eles estiverem
Transparência na integração vertical
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Integrando Sistemas de Informação e Automação
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4-20 mADiscrete I/O
Foundation Fieldbus Control System
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
CNCPC/VME
VME/PC PLC DCS
AreaController
Ethernet/TCP/IP TCP/IP/Ethernet
PROFIBUS-FMS
PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA
Factory level
Bus CycleTime
< 1000 ms
Cell Level
Bus CycleTime
< 100 ms
Field Level
Bus Cycle-Time
< 10 ms
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High Speed Ethernet
H1 Fieldbus Devices
Operation Engineering Maintenance
ConventionalDevices
DFI302
Other Protocols
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
Sistemas Informatizadospara Gestão (ERP)
Sistemas de Automação(SCADA, CLP, SDCD etc.)
? ? ? ? ?E a Integração entreos Dois Mundos
Integração ...
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS Maior dificuldade é “cultural
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS Superando dificuldades
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CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS Onde Estão as Dificuldades?
CursoBarramentosIndustriais–GCAR/UFRGS
• Maior integração entre os processos da empresa
• Maior agilidade para responder a mudanças
• Maior coerência das informações• Redução dos erros (Movimento 971)
Quais os Benefícios da Integração?