Profibus - Seminario Aracatuba - Siemens

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A Empresa Copyright © Siemens Ltda 2008. Todos os direitos reservados. Siemens no Brasil em 2008 Status: Janeiro de 2008

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A Empresa

Copyright © Siemens Ltda 2008. Todos os direitos reservados.

Siemens no Brasil em 2008Status: Janeiro de 2008

Page 2 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Atuante em três Setores

Healthcare

Medical Solutions

Energy

Power Generation

Power Transmissionand Distribution

Industry

Automationand Drives

Industrial Solutionsand Services

Siemens BuildingTechnologies

Osram

TransportationSystems

Atividades entre Setores

IT Solutionsand Services

Posição em 31 de janeiro de 2008. Novos Setores e Antigos Grupos

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Grupo Siemens no Brasil –Ampla presença e sólida plataforma de produção

Posição em 31 de janeiro de 2008

1 Sede central12 Escritórios regionais

7 Fábricas7 Centros de P&D&E

Manaus Fortaleza

Recife

Salvador

Brasília

Belo Horizonte

Rio de JaneiroSão Paulo

Curitiba

Porto Alegre

CampinasRibeirão Preto

Jundiaí

LapaOsasco

Florianópolis

Canoas

Contagem

Campinas

e Ribeirão Preto

1 Estrutura voltada para o segmento A&A

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Siemens no Brasil – Principais localidades

São Paulo, SP

Sede central

Lapa, SP

Produtos para indústria

Osasco, SP

Lâmpadas elétricas

Curitiba, PR

Telecomunicações

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Siemens no Brasil – Principais localidades

Canoas, RS Jundiaí, SP

Instalações elétricas Transmissão e distribuição de energia

Contagem, MG

Transmissão e distribuição de energia

Manaus, AM (Abiurana)

Produtos para indústria

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Saúde

Indústria

Energia

As inovações da Siemens mudaram o mundo

Dos primórdios da visualização dentro do corpo humano às imagens em 3D do corpo humano inteiro

Da invenção do dínamo às mais eficientes turbinas a gás do mundo

Dos primeiros controles eletrônicos às fábricas totalmente automatizadas

Usina Totalmente Integrada, daVálvula de Controle à Alta Tensão

Christian Marcatto

Seminário Cases Profibus – AsiAraçatuba – 28 de Fevereiro de 2008

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Automação Totalmente Integrada - TIA

§ Visão geral do processo§ Necessidades típicas das usinas§ Arquitetura integrada de Automação de Processo e Energia§ Tecnologias SIEMENS aplicadas;§ CCMs inteligentes e Instrumentação de campo em PROFIBUS§ Funcionalidade de Roteamento / Gerenciamento de Ativos§ O mais importante: Referências de uso desta tecnologia?

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Fluxograma geral do processoprodutivo de uma Usina

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Necessidades típicas das usinas

• Alta disponibilidade do sistema de controle de processo e energia - reparo e ampliação à quente (Operação 24h/7d por semana durante toda a safra)

•Gerenciamento de ativos & diagnósticos automáticos de todos componentes do sistema (Controle, Visualização, Redes, CCMs e Instrumentação de Campo)

• Aquisição, tratamento e visualização dos indicadores chave de performance produtiva (KPIs) da usina

• Engenharia centralizada e uniforme para todos os componentes do sistema de controle e dispositivos de campo (ex.: Instrumentação de Campo, Relés Inteligentes de Proteção de Motores, Acionamentos de Velocidade Variável, etc.)

• Arquitetura simplificada, aberta e padrão de redes de comunicação

• Integração total dos sistemas de Automação de Processo e Automação de Energia

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Arquitetura integrada de Automação de Processo e Energia (Usina Santo Inácio-PR)

Servidor de Visualização(Processo)

ServidorPIMS

Estação de Engenharia

ServidorWEB

System bus Ethernet

Servidor de relatórios PIMS

Servidor de Visualizaçãopara Energia

Relay 1

…Relay 2

Relay 26

Terminal bus Ethernet

Caldeira

PRO

FIB

US-

DP

(Red

unda

nte)

. .

.

InversorSimocode

ET 200M

...

Estação de Engenharia de Energia (Casa de força)

SICAM PAS Station Unit

CENTRO OPERAÇÃO INTEGRADO - COI

Sala de Controle da Subestação

Time Synchronization Master (GPS)

Moenda

PRO

FIB

US-

DP

AS – Interface

.

.

.

. . .

InversorRelé

PROFIBUS-PA

. . .

IEC 61850 (Ethernet TCP/IP)

PROFIBUS-PA

. . .

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Tecnologias SIEMENS aplicadas

Sistema de controle de processo : SIMATIC PCS 7 (SDCD)• Rede de campo: PROFIBUS• Rede de sistema: Ethernet• Rede de visualização: Ethernet

Switches Industriais: SCALANCE• Instrumentação de campo inteligente (PROFIBUS PA): SITRANS• Relés inteligentes de proteção e controle de motores: SIMOCODE PRO• Inversores de frequência em BT: SINAMICS & MM440• Inversores de frequência em MT: Perfect Harmony (Siemens Robicon)• Multimedidor de Grandezas Elétricas: PAC• Disjuntores inteligentes em BT: 3WL

Historiador (PIMS): SIMATIC IT MIS

Sistema de automação de energia: SICAM PAS• Rede de sistema: IEC 61850 (Ethernet)• Relés de MT: SIPROTEC

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Configuração SIEMENS de uma Área de Processo em Rede Aberta

. . .

Conexão com alguns sinais convencionais(4-20 mA / 0-10V e sinais digitais)

Controlador S7

PRO

FIB

US-

DP

DP/PA-Link

AS – Interface

. .

.

ET 200 M

Rede de conexão para energia e dados para controle das Válvulas ON-OFF

Conexão na Rede das Chaves de Baixa e Média Tensão

Conexão em Rede dos CÇMs com partidas com SIMOCODE / Soft-Starter e Inversores de Frequência.

Rede de conexão para energia e dados para controle dos Instrumentos de Campo(Dados + Energia p/ Instrumentos de Campo inteligentes atéárea Ex Zona 0, em 1 único cabo )

(Dados + Energia p/ solenóides, válvulas e sinais dos sensores em 1 único cabo)

DP/AS-I Link

Ethernet Industrial (Padrão Aberto)

PROFIBUS-PA

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TIA - Configuração Orientada a Objeto: Todos os Dispositivos de Campo

Page 15 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

TIA - Configuração Orientada a Objetos do Sistema de Controle de Redes de comunicação

Page 17 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Acesso central a todos os dispositivos de campo

PROFIBUS PA

M OS

PROFIBUS DP

ES

Estção de Visualização/Operação

Diagrama de controle

Estação de Engenharia

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Standard Office Software

MIS, ERP, Asset Management

Controlador

Industrial Ethernet

Estação de Engenharia (SALA DE CONTROLE)

SIMATIC PDM:- PROFIBUS-PA- PROFIBUS-DP- HART

SITRANS F

PROFIBUS-PA

SIPART PSSITRANS P

PROFIBUS-DP

DP/PA-Link

Módulo de I/O4-20 mA / HART

ET 200M

Funcionalidade de Roteamento / Gerenciamento de Ativos:

Diminuição da necessidade de ida ao Campo (Aumentar a segurança do profissional)

Switch

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Diagnósticos Cíclico e Sob Demanda para a Manutenção Baseada em Condição

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Roteamento Ethernet-ProfibusConfiguração, diagnose a parametrização através daestação de engenharia.

§ Cada Instrumento de Campo pode ser acessado, transparentemente.

Industrial Ethernet (100 MB/s)

PROFIBUS DP

Controlador 1

ü

Estação de Engenharia para o

Sistema de Controlede Processo e

Devices de Campo

Instrumentaçãoem HART

Controlador 2 Controlador 3 Controlador N

Page 21 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Visualização do sistema de automação de energia nas estações de operação do SDCD

Visualização em tempo Real do Diagrama de Potência da Subestação de Energia.Total comando e Integração dos Relés de Média Tensão e Valores de Processo (V, I, KWh, KVA, Kvar, F...)

24.06.200324.06.200324.06.200324.06.2003

14:56:22.86414:56:22.88414:56:22.86414:56:22.86414:56:22.86411:34:12.644 Ring Os t

Ring Os tRing Os tRing Os t

Ring W es tRind W es t

V o r fe r t i g u n gV o r fe rt i g u n g

V o r fe rt i g u n gV o r fe r t i g u n g

M o n t a g eM o n t a g e24.06 .2003

24.06.2003

Page 22 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Visualização online e de dados históricos do sistema de Automação de Energia

Page 23 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

RESUMO das tecnologias aplicadas

Page 24 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

CCM inteligente conectado ao Sistema de Automação

(Capacidade total de comunicação e configuração através do Profibus Classe DPV1)

VelocidadeVariável

InversorFrequência

PartidasET200S

Até 11 kW, partidasinteligentesem Redecom I/Ó´sIntegrados

DisjuntorInteligente

MultimedidorInteligente

CCMs inteligentes e Instrumentação de campo em PROFIBUS

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

InversorFrequência

PartidasET200S

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

SIMOCODE

PartidasET200S

Proteçãototal e diagnose das partidas Inversor

Frequência

Page 25 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

REDES PROFIBUS DP / PA / ASI Economia em cabeamento e tempo de montagem/instalação

Page 26 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Pressão

TemperaturaVazão

Vazão/Batelada

Controle PIDGravação

Posicionamento

Uma completa linha de Instrumentosem Profibus-PA, Hart ou 4-20 mA

SIMATIC PDM – Gerenciando seusativos

Page 27 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Instrumentação e AnalíticaFSPA

PS

Page 28 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Portfolio de Instrumentação

Nível

RadarCapacitance Ultrasonic

Vazão

Ultrasonic

MID

Coriolis

Temperatura

Rack Head

Field

2-wire

HART

PA

Pressão

Pneumatic

Positionadores

Electropneumatic

Instrumentaçãode Painel

Process Controllers

Process Recorder

Software

ProcessDeviceManager

Pesangem

BeltScales

WeighFeeders

SIWAREXComponents

Clamp On

PS

Page 29 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Analisadores de Gases Spectrometria

Series 6 Field

Series 6 Rack

Ultramat 23

Fidamat

Calomat

Oxymat

Mass Spec

MicroSam

Maxum edition II

Laser Spectrometry

MicroSam BTU

Portfolio de Analítica

Cromatografoia

PA

Page 30 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Quantos instrumentos nóstemos em um processo de Açúcar e Álcool?

Uma Usina que está nascendo: SANTO INÁCIO

§ cerca de 410 válvulas ON/OFF

§ cerca de 350 transmissores

§ cerca de 125 válvulas de controle

§ cerca de 400 motores (DP)

Imagine agora o comissionamento / calibração de toda estainstrumentação.

Você tem tudo anotado / guardado em algum lugar?

Page 31 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

SIMATIC PDM - O que é o Simatic PDM?Gerenciador de Ativos - GSD no formato EDDL

• Parametrização / comparação

• Exibição das variáveis de processo

• Curvas • Gráficos em barras • Diagnóstico de dispositivos

• Status • Qualidade

Ajuda no comissionamento

• Calibração • Alinhamento • Ajustes

• Identificação • Bus scan (lifelist) • Identificação de dispositivo

Page 32 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Biblioteca completa de Fornecedores Integrados através do Arquivo GSD no formato EDDL

ID DO EQUIPAMENTO:

POSICIONADOR

Page 33 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Plant Asset Management

Monitoring Diagnostics MaintenanceRequest

Maintenance, Task

Online, real time functions of the integrated Plant Asset Management Systems of PCS 7:1.) Monitoring of the components2.) Message generated on status change3.) Display of diagnostic information4.) Creation of maintenance request5.) Tracking of the maintenance activities

Implementation

per International

Standards

(NAMUR

recommendations

NA 64 and NE 91)

PCS 7 Plant Asset Management

Page 34 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

All diagnostic capable PCS 7 components included

Representação dos status no SIMATIC PCS 7

Normal

Simulação

Função de Controle/ local

Anúncio de ManutençãoPrioridade (medium)

Anúncio de ManutençãoPrioridade (low)

Alerta de Mnautenção(high)

Solicitação de manutençãonão acionado

Solicitação de Manutençãoem Processo

Total capacidade de Diagnose através da Profibus-DP e Profibus-PA

Plant Asset Management

Solicitação de manutençãoacionada

Page 35 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

OS Client 1 OS Client 2 OS Client n

Engineering

AS 1 AS 2 AS 3

OS Server n

OSServer 1

AS n

Plant Asset Management

Page 36 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

AS 400 and Profibus Network

Profibus Devices

Faceplates paradevicesinteligentes

Símbolo de status do dispositivo

ET200M EstaçãoRemota

Plant Asset Management

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Page 38 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Page 39 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Visualização em tempo real dos indicadores chaves de performance (KPIs) da usina - Moendas

Exemplos

Fonte das variáveis:CEC – Coleta (Dia)PIMS PI – Coleta (2h,4h,8h,Dia)–i-Fix: Coleta (1s – 10s)

Calculada – f(iFix,CEC,PIMS-PI)

Page 40 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Visualização em tempo real dos indicadores chaves de performance (KPIs) da usina – Geração de Vapor

Exemplos

Page 41 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Visualização em tempo real dos indicadores chaves de performance (KPIs) da usina – Geração de Energia

Exemplos

Page 42 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

CANTEIRO DE OBRAS: USI - USINA SANTO INÁCIO - PR

Futuro

C.O.I / C.O.P.

Page 43 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

INTERLAGOS - PEREIRA BARRETO SP

O mais importante: Referências de uso desta tecnologia?Referências mais recentes de Usinas com Automação Totalmente Integrada

• USINA VALE DO PARANÁ – SUZANÁPOLIS – SP

• USINA FRUTAL – FRUTAL – MG

• USINA INTERLAGOS – PEREIRA BARRETO – SP

• USINA SANTO INÁCIO – PR

• USINA FLORESTA – PRESIDENTE PRUDENTE – SP

• USINA JUNQUEIRA – PRESIDENTE PRUDENTE – SP

FERTRON • CAEEZ – VENEZUELA

• ARALCO I – SANTO ANTONIO ARACANGUÁ – SP

• ARALCO II – BURITAMA – SP

• ALCOAZUL – ARAÇATUBA – SP

• QUIRINÓPOLIS – GOIÁS – GO

• MORRO AGUDO – SP

O mais importante: Referências de uso desta tecnologia?Referências mais recentes de Usinas com Automação Totalmente Integrada

CAMPO LINDO • USINA CAMPO LINDO – NOSSA SENHORA DAS DORES – SE

• UBERABA – Triângulo Mineiro –MG

• COCAL II – Narandiba – SP – UNIT

• RAFARD – SP – UNIT

• COSTA PINTO – PIRACICABA - SP – UNIT

• GASA – ANDRADINA – SP – UNIT

• ANGÉLICA – Angélica –MS

• UNID. FIGUEIRA / Buritama –SP

Page 46 Siemens Ltda. Usina de Inovações | Brazil 2007

Obrigado pela Atenção.

Christian MarcattoSiemens Ltda.A&C - Automation and ControlEng° de Aplicação em Sistemas de Automação de Processo para o Segmento Açúcar e Álcool

Edifício Galleria PlazaEscritório Segmento Açúcar e ÁlcoolBrasilTel.: +55 19 3707 6108Fax.: +55 19 3707 6111Cel.: +55 19 8128 0279e-mail: [email protected]

MUITO OBRIGADO !!!