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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


Integração

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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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– 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


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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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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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


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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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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COM/DCOM

TCP/IP

XML

Aberto: graça ao padrões já estabelecidos no mercado

COM/DCOM

Comunicação aberta e transparente


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EnterpriseEnterprise

ProduçãoProdução

AutomaçãoAutomação

Acesso ao dados onde eles estiverem

Transparência na integração vertical


Integrando Sistemas de Informação e Automação

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4-20 mADiscrete I/O

Foundation Fieldbus Control System


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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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?


• 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?

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