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Sistemas SCADA e Sistemas Supervisórios

Romeu ReginatoJulho de 2007

O que é SCADA?

• SCADA = Supervisory Control And Data Acquisition – Controle Supervisório e Aquisição de Dados

• É um sistema a supervisão à distância de processos industriais, podendo também realizar funções de operação e controle.

Principais Elementos

1. Sensores e atuadores. Elementos de contato com o processo e fontes das informações para o sistema SCADA.

2. CLPs/RTUs. Conectados a sensores, atuadores, redes, efetuam a coleta de dados e realizam ações de controle sobre o processo.

Principais Elementos

3. Redes de comunicação. A principal rede de comunicação no caso é entre CLPs/RTUs e as Estações de monitoramento central.

4. Estações de monitoramento central. Onde érealizada a supervisão do sistema, registro e análise de dados, gerenciamento de alarmes, podendo atuar sobre set-point de controladores e outras ações sobre o processo.

Arquitetura típica

Comunicação wireless

Estação de Monitoramento

CLP RTU RTU

EthernetTCP/IP

FieldbusProfibusCanbus

etc

Sensores e Atuadores

Principais Funções

• Visualização de dados. Dispõe de IHM permitindo fácil visualização e análise de variáveis do processo, alarmes e condições de operação. Permite também interação com determinadas variáveis do processo. Proporcionada pelo Sistema Supervisório.

• Alarmes. Gerenciamento de alarmes associados ao processo, incluindo registro em logs, hierarquização, distribuição por operador, etc.

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Principais Funções

• Aquisição de dados. Aquisição de variáveis provenientes de várias partes do processo, de diferentes processos, incluindo longas distâncias (via rádio, satélite, etc).

• Registro. Armazenamento de histórico de variáveis do processo, da ocorrência de alarmes e de uso do sistema.

Características

• Utilidades:– Monitoramento– Operação– Controle (coordenação de set-points)

• Arquiteturas flexíveis, facilmente escalável.

• Aberto. Hardware e software de vários fabricantes podem ser utilizados. Em geral baseado em equipamentos típicos de controle/automação (CLPs, PCs, sistemas supervisórios, barramentos industriais abertos)

Sistemas Supervisórios

O que é?

• Elemento essencial em sistemas SCADA

• É um pacote de software destinado àsupervisão de processos industriais, fornecendo a IHM de sistemas SCADA.

• Genericamente a IHM de SDCDs poderia também ser chamada de sistema supervisório.

Características

• Roda em máquinas comuns (PCs)• Utiliza-se de sistemas operacionais típicos

(Windows, Linux)• Estrutura modular• 1 máquina – todos módulos instalados na

mesma máquina (economia)• Várias máquinas – máquinas distintas

para distintos módulos (desempenho, capacidade)

Principais Módulos

• Cliente

• Servidor

• Desenvolvimento

• Banco de Dados

• Interfaces de comunicação

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Fonte. Dannels, A.; & Salter, W.; What is SCADA? http://ref.web.cern.ch/ref/CERN/CNL/2000/003/scada/Pr/

Objetos do Sistema Supervisório

• Tag. Referência a variáveis internas e do processo.

• Tela. Telas de apresentação de gráficos, dados, interfaces com o operador.

• Histórico. Arquivos de dados históricos de variáveis do processo.

• Drivers. Módulos de software para interface do sistema supervisório com diferentes dispositivos.

Modos de Operação

• Desenvolvimento. Criação das telas, associação com as variáveis do processo (tags), configuração de históricos, etc.– Biblioteca de representações gráficas de

equipamentos de processos industriais.– Animações

– Indicações/displays (numéricas, gráficas, barras, mudanças de cor, etc)

– Botões, entrada de dados numéricos, chaves

– Desenvolvimento de scripts

Módulo de desenvolvimento

Fonte. Maitelli, A. L.; Supervisão e Controle Operacional de Sistemas; DCA-UFRN.

Modos de Operação

• Run. Execução da aplicação desenvolvida pelo usuário.– O operador passa a interagir com as telas criadas– Indicações/displays mudam conforme as variáveis

reais do processo– Clicando em botões, chaves ou entrando dados

numéricos interage-se com o processo– Sinalizações disparam conforme a ocorrência de

alarmes– Dados são armazenados/recuperados da base de

dados

Visual para o operador

Fonte. Maitelli, A. L.; Supervisão e Controle Operacional de Sistemas; DCA-UFRN.

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Visual para o operador

Fonte. Maitelli, A. L.; Supervisão e Controle Operacional de Sistemas; DCA-UFRN.