Automação de sistemas de controle: níveis, ferramentas, funcionalidades e aplicações

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Automação de sistemas de controle (ACS) é um sistema de informação projetado para a implementação automatizada de processos de gestão. Deve-se notar que a introdução de tal tecnologia deve ser justificada do ponto de vista técnico e econômico. Na maioria das vezes, a instalação de tal sistema permite reduzir o número de funcionários, aumentar a eficiência da gestão e melhorar a qualidade das instalações.

Requisitos para ACS

Existem alguns requisitos para a automação do sistema de controle.

Em primeiro lugar, é muito importante que todos os elementos possam ser conectados entre si, e também ter uma conexão com um sistema automatizado que está conectado ao sistema de controle automatizado. Além disso, é muito importante aqui que o sistema tenha possibilidade de expansão, desenvolvimento e modernização. Isso é feito com a expectativa de que no futuro a empresa se desenvolverá e será necessário um sistema mais modernizado.

Segundo, mas não menos importante, o sistema de automação de controledeve ter um grau suficiente de confiabilidade. Ou seja, deve ser 100% seguro ao trabalhar com os parâmetros inicialmente definidos. Outro requisito importante é a adaptabilidade. O sistema deve ser configurado de tal forma que possa mudar em face da mudança de parâmetros. No entanto, deve-se dizer aqui que a gama de alterações é discutida com antecedência, antes da instalação do sistema de controle automatizado e, portanto, esses limites de alterações são inseridos no sistema com antecedência.

O sistema de automação de controle deve fornecer a capacidade de controlar seu trabalho. Além disso, é muito importante que, em caso de mau funcionamento, o sistema possa diagnosticar e indicar o local, tipo e causa de um determinado problema. O último requisito importante para um sistema de controle automatizado é a proteção contra ações incorretas do pessoal. Em caso de alterações acidentais ou intencionais de parâmetros que possam levar o objeto a um estado crítico, o sistema de controle deve ser protegido. Esta regra também se aplica caso a informação vaze em algum lugar.

Partes do ACS. Funcional

Atualmente, qualquer sistema de informação, incluindo um sistema de automação de gestão empresarial, pode ser dividido condicionalmente em dois componentes. O primeiro é funcional, o segundo está fornecendo. A primeira parte é responsável pelo aspecto das ações em que cada sistema individual é criado. A combinação dessas tarefas individuais cria uma parte funcional do sistema geral.

Em seguida, você precisa prestar atenção ao fato de que qualquer sistema de controle automatizado deve executarseguintes passos:

• deve coletar, processar e analisar todas as informações relacionadas ao estado do objeto;
• o sistema deve ser capaz de desenvolver métodos de controle quando necessário;
• O sistema de controle automatizado também deve ser capaz de transferir ações de controle para os elementos executivos, bem como transferir dados para o operador para controle;
• implementação e controle das ações de controle desenvolvidas também cabe ao sistema de controle.

Fornecendo parte do sistema de controle automatizado. Parte de informações

A segunda grande parte é fornecer. É um pouco mais complicado, e é dividido condicionalmente em vários grupos menores, que incluem as seguintes seções:

• programa matemático;
• informativo;
• técnico;
• metodológico e organizacional;
• linguística;
• pessoal.

O funcionamento do sistema de automação de gestão empresarial, ou melhor, sua parte de suporte, baseia-se no fato de que ele coleta informações completas sobre o objeto. Com base nas informações recebidas, que incluem dados de codificação, métodos de endereçamento, formatos de dados, etc., o ACS funcionará. Você precisa entender que uma grande quantidade de informações requer espaço de armazenamento. Por esse motivo, todos os dados recebidos são coletados em grandes bancos de dados, que posteriormente são armazenados na mídia da máquina.

É importante entender aqui que para armazenar todas as informações desde o início do trabalho até hojeImpossível porque há muito disso. Portanto, todos os dados armazenados são sobrescritos na mídia com uma certa frequência, necessária para a operação normal do objeto. Além disso, cada um desses sistemas de automação de processos possui algum tipo de armazenamento de dados de backup. Destina-se a recuperar a perda de informações se algum dispositivo falhar.

Parte Matemática

Deve-se notar imediatamente que é o mais importante em qualquer sistema de gestão hoje. A parte de software deste tipo inclui qualquer software que desempenhe todas as tarefas atribuídas ao sistema, e também garanta o funcionamento normal de todo o complexo de meios técnicos utilizados nesta empresa. A parte matemática é a totalidade de todas as fórmulas matemáticas, modelos, algoritmos usados na operação do sistema de informação.

O software do sistema de controle de automação de processos deve satisfazer plenamente o desempenho de todas as funções que são exigidas do objeto de automação. É importante notar aqui que todas essas funções são implementadas usando ferramentas computacionais. Existem várias propriedades específicas que a parte de software do ACS deve satisfazer:

1. Suficiência funcional. Ou seja, o sistema deve estar completo.
2. É importante que o sistema não seja apenas confiável, mas também tenha a propriedadeauto-cura, bem como determinar a causa do colapso.
3. O sistema deve se adaptar às mudanças de parâmetros do objeto.
4. Deve ser possível modificar se necessário.
5. Modularidade de construção, bem como facilidade de uso, também são componentes importantes do sistema.

Seção Técnica

Tudo é bem simples aqui. O suporte técnico inclui a disponibilidade de todos os meios técnicos necessários para garantir a máxima funcionalidade do sistema de controle automatizado. Esta seção é mais afetada pelo desenvolvimento da tecnologia da computação e da tecnologia da computação. Graças ao desenvolvimento dessas duas áreas, a variedade de instrumentos técnicos de medição está se tornando mais ampla e, por si só, são capazes de resolver uma gama cada vez maior de problemas.

Atualmente, os sistemas e meios técnicos de automação e controle podem ser divididos em dois grandes grupos. O primeiro grupo é o meio de comunicação e o segundo é o meio de tecnologia organizacional.

Aqui é necessário entender que os meios técnicos de automação são utilizados em todas as etapas da operação do sistema de controle automatizado, desde a fixação dos parâmetros até seu armazenamento, e também com a ajuda deles é possível conectar os todo o sistema de controle em uma única rede. Se falamos separadamente sobre os meios de comunicação, eles, antes de tudo, desempenham o papel de transmissores de informações de um dispositivo para outro. Em alguns casos raros, eles trabalham em conjunto com computadores. A tecnologia organizacional é um dispositivo que permiterealizar várias operações com informações obtidas anteriormente.

Uma regra bastante importante é que qualquer meio técnico do sistema de controle automatizado, em caso de avaria, deve ser substituído por um similar sem problemas, sem a necessidade de reconfigurá-lo.

Seção metodológica e organizacional do sistema

Projetar um sistema de automação de controle implica a presença de uma seção metodológica e organizacional. Este ramo do sistema de controle automatizado é um conjunto de métodos, ferramentas e alguns documentos especiais que estabelecem o procedimento operacional não apenas para o próprio sistema, mas também para o pessoal que o mantém. Além disso, também existem documentos que sistematizam o procedimento para o trabalho do pessoal ao interagir entre si. Isso também inclui alguns métodos, como resultado dos quais o pessoal é treinado para trabalhar com um determinado sistema de informação. Em outras palavras, esta é uma seção que afeta não apenas o próprio sistema, mas também o fator humano.

O principal objetivo desta seção é manter o sistema funcionando e permitir que ele seja desenvolvido se necessário. Pode-se acrescentar que esta seção contém instruções relacionadas ao que o pessoal precisa fazer durante a operação do ACS para manter seu funcionamento normal. Ele também armazena arquivos que carregam informações sobre o que precisa ser feito se o sistema entrar em modo de emergência ou simplesmente não funcionar como deveria.

Linguística

A última seção da parte de suporte do ACS é linguística. Naturalmente, este sistema é um conjunto de linguagem. Isso inclui as linguagens de comunicação do pessoal que atende o sistema de automação de gerenciamento de produção, bem como seus usuários com partes do próprio sistema como técnicas, informativas e matemáticas de programação. Há também transcrições de todos os termos e definições utilizados pelo ACS durante seu trabalho.

Durante a operação, é muito importante que os operadores possam se comunicar com o sistema de controle de maneira oportuna e conveniente. É devido ao suporte linguístico que se consegue a necessária conveniência, inequívoco e estabilidade desta comunicação. Só é necessário acrescentar que aqui é necessário ter meios técnicos que corrijam erros, se houver, durante a comunicação entre o usuário e o sistema de automação. Até o momento, existem duas abordagens diferentes para trabalhar com ACS.

A primeira forma de realização do processo de gestão da automação é a instalação e utilização de tecnologia informática. Essas ferramentas serão usadas apenas para simplificar algumas das operações que ocorrem ao trabalhar com documentos. Até o momento, esse método é considerado ineficaz, pois não permite desbloquear totalmente o potencial do nível atual da tecnologia da computação.

O segundo método é fundamentalmente diferente do primeiro e reside no fato de que a empresa cria um sistema integrado de automação de gestãoobjetos. Nesse caso, não apenas a gestão de documentos é transferida para o técnico, mas também bancos de dados, sistemas especialistas, ferramentas de comunicação, além de muitas outras funções.

Nível inferior e médio de ACS

Qualquer sistema de controle de processo hoje pode ser dividido condicionalmente em vários níveis. A automação do sistema de controle atualmente possui três desses níveis.

O nível inferior são os sensores, bem como os dispositivos de medição que controlam as características controladas. Além disso, isso também inclui atuadores, dos quais depende o valor das características. Nesse nível, apenas um controle mínimo é realizado, que consiste em combinar o sinal do sensor com a entrada do dispositivo de controle. Há também uma troca de sinais gerados por esses dispositivos com atuadores.

O próximo nível médio é o gerenciamento de equipamentos. Em outras palavras, controladores lógicos programáveis estão localizados nesta etapa de controle. Esses PLCs são capazes de receber sinais de equipamentos de medição, bem como de sensores que monitoram o estado do processo. De acordo com as informações recebidas, bem como os dados que são configurados pelo usuário, o PLC gera um sinal de controle que é transmitido ao atuador com um comando claro.

Nível superior

Automação de controle em sistemas técnicos também tem um terceiro, maiornível. Tais equipamentos são estações de operador e despacho, equipamentos de rede, servidores industriais. É nesta fase que o controle total sobre o curso das operações tecnológicas na instalação é exercido por uma pessoa. Além disso, a comunicação com os dois níveis anteriores também é fornecida aqui, o que permite coletar com sucesso qualquer informação necessária.

Nesta fase, HMI, SCADA é usado. A primeira é uma interface homem-máquina, com a qual o despachante pode monitorar o andamento das operações tecnológicas na instalação. Isso inclui vários monitores ou painéis gráficos, que na maioria das vezes são instalados em gabinetes de automação e destinam-se apenas a exibir informações sobre o objeto e o andamento do processo. Para controlar os equipamentos de automação e o sistema de controle, existe um sistema SCADA, o que implica a presença de controle supervisório e a capacidade de coleta de dados. Em termos simples, esta rede permite instalar softwares que podem ser configurados e instalados nos computadores dos despachantes.

Todos os dados mais importantes que o PLC coleta no nível médio são coletados, arquivados e visualizados usando este sistema. A base da automação está justamente aqui, pois o SCADA é capaz não apenas de receber informações, mas também de compará-las com a que foi inserida pelo operador. Se houver um desvio de algum parâmetro do valor definido, o sistema notifica o usuário sobre isso por meio de um alarme. Algumos sistemas têm a capacidade não apenas de controlar, mas também de alterar automaticamente quaisquer valores para retornar um valor que ultrapassou os limites estabelecidos.

Ferramentas de automação

No sistema de automação da gestão de pessoal, o processo tecnológico é realizado em detrimento dos meios técnicos de automação, ou TCA. Em outras palavras, são dispositivos que podem ser uma ferramenta técnica em si e realizar qualquer atividade, ou fazer parte de um complexo hardware-software.

Na maioria das vezes, o TCA é o elemento básico de um sistema de automação. Isso inclui todos os equipamentos que capturam, processam, transmitem informações. Com a ajuda de tais ferramentas é possível controlar, ajustar e monitorar os aspectos automatizados do processo produtivo. Existem TCAs que controlam algum parâmetro. Estes podem ser sensores de pressão, temperatura, nível, sensores capacitivos, sensores a laser, etc. Em seguida estão os TSAs informativos, cuja principal tarefa é transferir as informações recebidas dos sensores. Em outras palavras, é a ligação entre o nível inferior e o equipamento de controle de nível superior.

Equipamento de controle tem a capacidade de parar total ou parcialmente o processo de produção até que a causa da parada seja eliminada. Além disso, alguns sistemas avançados podem fazer sua própria solução de problemas. Nesse caso, eles se referem a sistemas de controle e gerenciamento de autocura.