Você sabia que o problema de baixo fator de potência na instalação elétrica – que pode gerar multa da concessionária de energia, pode ser resolvido com a instalação dos controladores de fator de potência?

Observe a sua conta de energia elétrica. Se nela constar o consumo reativo excedente, isso é um sinal de que há um problema com o fator de potência. Quanto mais esse consumo estiver afastado do valor legal, maior será a multa aplicada pela concessionária de energia.

É aí que entram os controladores de fator de potência, que vão ajudar você a corrigir essa falha na instalação elétrica. Antes de apresentar os tipos de controladores de fator de potência, é necessário entender o que é o fator de potência.

O que é fator de potência?

O fator de potência (FP) é a medida de quanto da potência elétrica consumida está sendo convertida em trabalho útil. O mínimo permitido de fator de potência na conta de energia, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), é de 0,92. Se o valor estiver abaixo disso, a concessionária pode cobrar multa, como citado anteriormente.

As principais causas do baixo fator de potência são lâmpadas de descarga (fluorescentes, vapor de mercúrio, vapor de sódio e vapor metálico) com reatores de baixo fator de potência (sem capacitor), transformadores em vazio (sem carga) ou com baixa carga e motores de indução (motores mais usados na indústria).

O que é e como funciona o controlador de fator de potência

ST8200C Controlador de fator de potênciaOs controladores de fator de potência medem a tensão e a corrente da carga de forma contínua, calculando os seus valores através de algoritmos matemáticos, de forma a obter os valores TRUE RMS. Calculado dessa forma, o fator de potência considera o conteúdo harmônico da corrente e da tensão, resultando em medidas mais precisas.

Opcionalmente, o fator de potência pode ser obtido via interface serial da saída de usuário do registrador eletrônico de potência (REP). Neste caso, não há cálculo de harmônicos.

Conforme a necessidade, ou seja, sempre que o fator de potência indutivo fica abaixo do setpoint, os controladores ativam um ou mais bancos de capacitores, proporcionando, assim, uma correção eficiente.

Os controladores possuem diversas características cujo objetivo é proteger seu investimento nos bancos de capacitores. Entre elas está o tempo de repouso, ou seja, o tempo programado para evitar que um banco de capacitores seja religado logo após seu desligamento, o que poderia danificar o capacitor e certamente diminuiria a vida útil das contactoras (que conectam os capacitores à rede elétrica).

Da mesma forma, toda vez que o fator de potência ultrapassa o ponto de desligamento programado, através do desligamento de cargas indutivas que estavam sendo compensadas, o controlador desativa um ou mais bancos de capacitores, até que o fator de potência ultrapasse o ponto de desligamento programado.

Outra característica importante é o desligamento dos bancos de capacitores quando a tensão da rede atinge valores elevados, evitando sobretensões de longa duração, ou então quando o conteúdo harmônico da corrente e da tensão fica muito elevado, podendo causar ressonâncias na instalação e danificar os capacitores.

Exemplo de controlador de fator de potência

Os controladores ST8200C possuem diversas características cujo objetivo é proteger seu investimento nos bancos de capacitores. Entre elas está o tempo de repouso, ou seja, o tempo programado para evitar que um banco de capacitores seja religado logo após seu desligamento, o que poderia danificar o capacitor e certamente diminuiria a vida útil das contactoras (que conectam os capacitores à rede elétrica).

Esquemas elétricos de ligações

As figuras a seguir mostram os esquemas de ligação dos controladores ST8200C.

Conexões ST8200C fase-neutro

ST8200C Controlador de fator de potência

Conexões ST8200C fase-fase

ST8200C Controlador de fator de potência

OBS: O transformador de corrente (TC) deve estar posicionado imediatamente após a fonte de energia (subestação, transformador ou quadro geral) para medir a corrente proveniente das cargas e células de capacitores. Evite que a fiação de sinal do TC passe pelos mesmos dutos do comando das contactoras. A alimentação é feita através da entrada auxiliar.

Conexões ST8200C com ligação a interface de usuário

ST8200C Controlador de fator de potência

Observações importantes na instalação do controlador de fator de potência

  • O transformador de corrente (TC) deve estar posicionado logo após a fonte de energia (subestação, transformador ou quadro geral) para medir a corrente proveniente das cargas e células de capacitores, e o diâmetro de sua fiação não deve ser inferior a 2,5 mm2.
  • Quando a conexão da medição de tensão for entre duas fases, estas devem ser diferentes da fase em que se está monitorando a corrente, através do TC. Por sua vez, o TC deve ser ligado às entradas TC1 e TC2 do controlador.
  • Quando a conexão de medição de tensão for entre fase e neutro, o TC deverá estar na fase utilizada e conectado às entradas TC1 e TC2 do controlador.
  • Cada acionamento de contactora deve ser protegido com um fusível individual.
  • A fiação de medição da tensão e da corrente (TC) obrigatoriamente deve ser feita em dutos separados do comando das contactoras por uma distância de, no mínimo, 10 cm. A fiação também não deve passar nos dutos dos cabos de potência, onde circulará a corrente dos capacitores.
  • Deve-se colocar um TC específico para a medição de corrente (sempre na relação de transformação xxx/5A). Caso já exista um instrumento de medição, a medição de corrente pode aproveitar o TC do instrumento, desde que o sinal do TC seja sempre ligado em série com o controlador. Os terminais do TC podem ser aterrados.
  • Tome cuidado com a tensão de alimentação e a forma de ligação das contactoras. O fio comum das contactoras deve ser diferente do utilizado na alimentação do controlador. Lembre que a tensão/corrente máxima de cada saída de acionamento é de 250VAC/5A.
  • Quando for utilizada a interface opcional para REP, sem conexão aos TCs e à tensão da rede, as medidas elétricas desses dois parâmetros serão zeradas.
  • É necessário aplicar tensão à entrada de medição para que sejam mostrados, no menu de medidas elétricas, tanto o parâmetro de tensão como o de corrente. Do contrário, esses dois parâmetros serão zerados.

Painel frontal do controlador de fator de potência

ST8200C Controlador de fator de potência

Os LEDs 1 a 16 indicam quando o respectivo banco de capacitores está sendo acionado.

LEDs indicadores

  • OK Equipamento ligado
  • ST Aceso, indica algum alarme ativo
  • RX Indica canal serial recebendo dados
  • TX Indica canal serial transmitindo dados

Fundamentos teóricos

Potência ativa

A potência ativa, conhecida também como potência real ou útil, é aquela que realiza um trabalho útil numa determinada carga. Essa carga, por sua vez, pode ser de iluminação ou qualquer outro dispositivo que converta a energia elétrica em alguma outra forma de energia útil. Isso quer dizer que a potência ativa é responsável por gerar luz, movimento, calor, etc. A unidade de medida da potência ativa é Watt (W). Dependendo da situação, pode ser o Quilowatt (kW).

Potência reativa

A potência aparente refere-se à potência total que uma determina fonte é capaz de fornecer a um sistema. Esta consiste na soma vetorial da potência ativa e da potência reativa. A sua unidade de medida é o Volt Ampère (VA) ou quilo Volt Ampère (kVA). No âmbito da comercialização de eletricidade, a potência aparente é toda a potência disponibilizada pelo comercializador de energia a um determinado imóvel.

Potência aparente

A potência aparente é definida como a potência total que uma determinada fonte é capaz de fornecer. A sua unidade de medida é o Volt Ampère (VA). Nesse sentido, a relação entre potência aparente e potência ativa é chamada fator de potência. Ou seja, este estabelece a relação da quantidade de energia fornecida pela fonte e a quantidade de energia que é efetivamente transformada em trabalho. Quando um fator de potência é alto significa que grande parte da energia que chega à instalação é transformada em trabalho. Quando é baixo significa que apenas uma pequena parcela da energia recebida é convertida em trabalho. Isso quer dizer que, quanto maior a quantidade de potência ativa, maior é o fator de potência.

O fator de potência

O fator de potência representa a relação entre a potência aparente e a potência ativa. Isto quer dizer que o fator de potência representa a relação entre a quantidade de energia que foi entregue pela fonte e a quantidade de energia que realmente foi transformada em trabalho, ou seja, que foi utilizada no imóvel em questão. Numa escala de zero a um, quanto maior for o fator de potência de uma carga, maior será a sua potência ativa, ou seja, aquela convertida em trabalho. Ao contrário, quanto menor for um fator de potência, menor será a sua potência ativa e, portanto, maior será a sua potência reativa (aquela que não realiza nenhum trabalho efetivo).

Correção do fator de potência

O objetivo da correção do fator de potência é o ganho de eficiência, além de evitar defasagens entre tensão e corrente, não permitindo que os equipamentos operem com cargas desajustadas e sem produção efetiva.

Sabe-se que o baixo fator de potência ocorre quando se consome muita energia reativa em relação à energia ativa. A energia reativa pode ser neutralizada por uma carga capacitiva, assim, o caminho mais seguro para efetivamente corrigir o fator de potência e compensar as cargas indutivas existentes, é fazer a instalação de um banco de capacitores.

Em alguns casos, como em sistemas muito capacitivos como por exemplo, linhas de transmissão, é usado banco de indutores para compensar o efeito capacitivo.

As cargas indutivas produzem um adianto da corrente elétrica em relação à tensão. As cargas capacitivas produzem um atraso da corrente em relação à tensão. O banco de capacitores e o banco de indutores atuam compensando a defasagem entre a tensão e a corrente, basicamente se “opondo” as cargas indutivas.

Causas de baixo fator de potência

Muitas vezes a condição e a manutenção dos equipamentos podem levar a um baixo fator de potência. Considerando a indústria como exemplo, deve ser tomado uma serie de cuidados, além de considerar as situações que podem ser identificadas e corrigidas.

Veja alguns desses fatores que são os maiores causadores de fator de potência baixo em empresas!

  • Motores de baixa potência atuando em conjunto
  • Equipamentos trabalhando sem carga
  • Superdimensionamento de energia
  • Equipamentos com defeito ou muito antigos
  • Iluminação com uso de reatores para lâmpadas
  • Uso de máquinas de solda
  • Aparelhos de tratamento térmico

Por isso é importante que o fator de potência fique dentro dos limites, considerando os valores de cargas indutivas existentes. Assim, o dimensionamento adequado do banco de capacitores é necessário para ter o melhor aproveitamento de energia elétrica.

Corrigir o fator de potência nas empresas trás varias vantagens, veja algumas na lista abaixo.

  • Redução do consumo de energia elétrica
  • Aumento da vida útil das instalações e equipamentos
  • Redução de calor gerado em equipamentos
  • Redução da corrente reativa
  • Evitar manutenção desnecessária em equipamentos
  • Não é necessário trocar as seções de condutor para os de maior bitola
  • Não é necessário trocar de transformador para um de maior capacidade

REFERÊNCIA

Leia também

O uso de Controladores de Demanda nas instalações atendidas por contratos de fornecimento de energia elétrica pela concessionária é uma forma de garantir que o sistema não ultrapasse os limites contratuais, resultando na aplicação de multas. Os pequenos consumidores são cobrados apenas pela energia utilizada (consumo). Já os médios e grandes consumidores pagam tanto pela energia quanto pela potência disponibilizada.

A potência aparece nas contas desses consumidores com o nome de demanda que, na verdade, corresponde à potência média verificada em intervalos de 15 minutos. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é quem regulamenta e estabelece estes parâmetros nas contas de energia elétrica.

Mas você sabe o que é um Controlador de Demanda e por que utilizar esse equipamento pode ajudar sua empresa ou indústria a ter mais eficiência energética?

O que é o Controlador de Demanda?

ST8500C Controlador de demandaUm Controlador de Demanda tem como intuito gerir de forma automática a entrada e saída de cargas na rede elétrica, a fim de impedir a ultrapassagem de consumo da demanda contratada, evitando o pagamento de multas pelo excesso de demanda.

O funcionamento de um Controlador de Demanda de Energia Elétrica é muito fácil. O usuário cadastra o valor da potência que contratou com a concessionária e o valor de cada carga que deve ser gerenciada, isto é, que seja ligada e desligada conforme a necessidade. A partir desse momento, o equipamento verifica de tempos em tempos a potência consumida no barramento. Assim, ele vai ligar e desligar as cargas que estão cadastradas para que essa potência consumida no barramento fique sempre abaixo da medida contratada pela concessionária.

A conexão de cargas é gerenciada por reta de carga ou por horário, e a programação de demanda pode ser definida mês a mês. Com o ST8500C da Alfacomp, por exemplo, você pode emitir via software relatórios do controle de demanda. Além disso, a memória de registro deste equipamento é de 60 dias e a programação pode ser realizada via painel, supervisório ou APP.

Porque fazer o controle de demanda em uma indústria

Fazer o controle de demanda é indicado pois, permite além do gerenciamento das cargas por demanda, o gerenciamento das cargas por horário. Isso proporciona, por exemplo, que um grupo gerador seja acionado no horário de ponta, conectando a uma saída programada por horário.

Um controlador de demanda pode ser útil também em instalações fotovoltaicas para evitar a injeção de potência excedente na rede da concessionária. O software supervisório da Alfacomp garante um histórico da instalação, dando ao gestor uma ferramenta de análise de seu uso e consumo de energia elétrica.

A conta de energia elétrica de consumidores de médio e grande porte é composta da soma de parcelas referentes ao consumo, demanda e ultrapassagem. A parcela de consumo é calculada multiplicando o consumo medido pela tarifa de consumo. Já a parcela de demanda é calculada multiplicando-se a tarifa de demanda pela demanda contratada ou pela demanda medida (a maior delas).

Os Controladores ST8500C possuem características específicas para proteger as  máquinas e equipamentos. Entre essas está o tempo de repouso, que é o tempo programado para evitar que uma carga seja religada logo após seu desligamento – o que pode danificar a máquina e diminuir a vida útil das contactoras (que conectam as cargas à rede elétrica). Os Controladores também permitem programar o acionamento e desligamento das cargas com lógica inversa, isto é, desligando a saída do Controlador para cargas ativas, evitando paradas por pane do controle.

O controlador de demanda e a eficiência energética

A utilização de controles de demanda não fica restrita a evitar a multa por descumprimento do contrato. Também é interessante como uma forma de limitar o consumo e consequentemente contingenciar custo de energia elétrica. Por isso é um equipamento para implementar a operação industrial com eficiência energética.

O uso destes equipamentos de controle de demanda podem levar aos consumidores os benefícios do gerenciamento de energia, reduzindo perdas e, em muitos casos, permitindo a diminuição no valor da fatura de energia. Pelo ponto de vista do fornecimento, a existência de um Controle de Demanda nas unidades consumidoras permite um melhor planejamento e maior aproveitamento do sistema de distribuição, minimizando investimentos e aumentando a eficiência energética do setor.

Tarifação

Seguem conceitos e definições envolvidos na sistemática de tarifação:

  • Potência: é a capacidade de consumo de um equipamento elétrico, expressa em Watts (W) ou quilowatts (kW).
  • Energia: é a quantidade de eletricidade utilizada por um aparelho elétrico ao ficar ligado por um determinado tempo. Tem como unidades mais usuais o quilowatt-hora (kWh) ou megawatt-hora (Mwh).

A tarifa de energia elétrica é a composição de valores calculados que representam cada parcela dos investimentos e operações técnicas realizadas pelos agentes da cadeia de produção e da estrutura necessária para que a energia possa ser utilizada pelo consumidor. A tarifa representa, portanto, a soma de todos os componentes do processo industrial de geração, transporte (transmissão e distribuição) e comercialização de energia elétrica. São acrescidos ainda os encargos direcionados ao custeio da aplicação de políticas públicas. Os impostos e encargos estão relacionados na conta de luz.

As empresas concessionárias fornecem energia elétrica a seus consumidores, com base em obrigações e direitos estabelecidos em um contrato de concessão, celebrado com a União, para a exploração do serviço público de distribuição de energia elétrica em sua área de concessão. No momento da assinatura do contrato, a empresa concessionária reconhece que o nível tarifário vigente, ou seja, as tarifas definidas na estrutura tarifária da empresa, em conjunto com os mecanismos de reajuste e revisão das tarifas estabelecidas nesse contrato, são suficientes para a manutenção do seu equilíbrio econômico-financeiro (ANEEL, 2019).

Métodos de tarifação se referem à forma que os consumidores são classificados para a cobrança do seu consumo de energia elétrica. Para o mesmo, deve-se observar a estrutura tarifária e grupos de consumidores (PROCEL, 2011).

Estrutura Tarifária

A estrutura tarifária é um conjunto de tarifas (lista de preços) aplicáveis às componentes de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência, de acordo com a modalidade de fornecimento. Busca refletir as diferenças de custos relacionados ao fornecimento de energia a cada tipo de consumidor. A partir de então, define-se a relatividade dos preços. A estrutura compreende a diferenciação das tarifas, segundo os componentes de consumo e demanda, nível de tensão de fornecimento, classe de consumo, estação do ano, período do dia, localização do consumidor, etc. (BITU; BORN, 1993).

As tarifas de energia elétrica não têm um mesmo valor para todos os consumidores. Elas se diferenciam entre grupos tarifários, de acordo com a tensão de fornecimento, o momento do consumo, o tipo de tarifa e a classe do consumidor. As mesmas podem ser estruturadas e diferenciadas de muitas formas (VIEIRA, 2016).

Teoricamente, poderia ser definida uma tarifa para cada consumidor, porém, dificuldades de diversas naturezas como, por exemplo, as restrições de comercialização, sistema de medição e cobrança, limitam o grau de aprimoramento da estrutura tarifária.

O consumidor paga um preço final que inclui, além das tarifas, as taxas ou encargos, as contribuições e os impostos que são tributos, ou seja, pagamentos obrigatórios que não representam uma punição por ato ilícito e que devem ser previstos em lei (FUGIMOTO, 2010).

As taxas ou encargos independem da quantidade consumida de energia e estão relacionadas com as despesas de atendimento as unidades de consumo. Estão relacionadas aos custos associados ao atendimento dos consumidores, diretamente às unidades de consumo.

Existem taxas especiais como aquelas relacionadas com o consumo adicional de combustíveis nas usinas térmicas. As taxas permitem repassar rapidamente ao consumidor aumento imprevistos nos custos. O preço final de fornecimento pago pelo cliente é a composição da tarifa, contribuições, taxas, com impostos como o ICMS (FUGIMOTO, 2010).

Classificação dos Consumidores

Para fins de faturamento, as unidades consumidoras são agrupadas em dois grupos tarifários, definidos, principalmente, em função da tensão de fornecimento e também, como consequência, em função da demanda. Se a concessionária fornece energia em tensão inferior a 2300 Volts, o consumidor é classificado como sendo do “Grupo B” (baixa tensão); se a tensão de fornecimento for maior ou igual a 2300 Volts, será o consumidor do “Grupo A” (alta tensão). Estes grupos foram assim definidos:

Consumidores do Grupo A

Grupamento composto de unidades consumidoras com fornecimento em tensão igual ou superior a 2,3 kV, ou, ainda, atendidas em tensão inferior a 2,3 kV a partir de sistema subterrâneo de distribuição e faturadas neste Grupo, em caráter opcional, nos termos definidos na Resolução ANEEL n 456, caracterizado pela estruturação tarifária binômia e subdividido nos subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS. A tabela abaixo apresenta estes subgrupos.

Subgrupos

Tensão

A1 Tensão de fornecimento igual ou superior a 230 kV
A2 Tensão de fornecimento de 88 kV a 138 kV
A3 Tensão de fornecimento de 69 kV
A3a Tensão de fornecimento de 30 kV a 44 kV
A4 Tensão de fornecimento de 2,3 kV a 25 kV
AS Tensão de fornecimento inferior a 2,3 kV atendidas a partir de sistema subterrâneo de distribuição e enquadradas neste Grupo em caráter opcional.

Os consumidores deste grupo são cobrados tanto pela demanda quanto pela energia que consomem. Esses consumidores podem enquadrar-se em uma das duas alternativas tarifárias:
• Tarifação convencional;
• Tarifação horo-sazonal.

Tarifação Convencional

O enquadramento na tarifa convencional exige um contrato específico com a concessionária no qual se pactua um único valor da demanda pretendida pelo consumidor (demanda contratada), independentemente da hora do dia (ponta ou fora de ponta) ou período do ano (seco ou úmido).

Os consumidores do Grupo A, subgrupos A3a, A4 ou AS, podem ser enquadrados na tarifa convencional quando a demanda contratada for inferior a 300 kW, desde que não tenham ocorrido, nos 11 meses anteriores, 3 (três) registros consecutivos ou 6 (seis) registros alternados de demanda superior a 300 kW.

A conta de energia elétrica desses consumidores é composta da soma de parcelas referentes ao consumo, demanda e ultrapassagem. A parcela de consumo é calculada multiplicando-se o consumo medido pela tarifa de consumo.

A parcela de demanda é calculada multiplicando-se a tarifa de demanda pela demanda contratada ou pela demanda medida (a maior delas), caso esta não ultrapasse em 10% a demanda contratada.

A parcela de ultrapassagem é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa em mais de 10% a demanda contratada. É calculada multiplicando-se a tarifa de ultrapassagem pelo valor da demanda medida que supera a demanda contratada (BRASIL, 2000).

Tarifação Horo-Sazonal

Essa modalidade é caracterizada pela aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia e dos períodos do ano.

A estrutura de tarifação horo-sazonal pode ser aplicada, segundo os seguintes modelos de tarifação:

a) Tarifa Verde

O enquadramento na tarifa Verde dos consumidores do Grupo A. Essa modalidade tarifária exige um contrato específico com a concessionária no qual se pactua a demanda pretendida pelo consumidor (demanda contratada), independentemente da hora do dia (ponta ou fora de ponta). Embora não seja explícita, a Resolução 414 de 2010 da Aneel permite que sejam contratados dois valores diferentes de demanda, um para o período seco e outro para o período úmido (BRASIL, 2010). A conta de energia elétrica desses consumidores é composta da soma de parcelas referentes ao consumo (na ponta e fora dela), demanda e ultrapassagem.

A parcela de demanda é calculada multiplicando-se a tarifa de demanda pela demanda contratada ou pela demanda medida (a maior delas), caso esta não ultrapasse em mais de 10% a demanda contratada. A tarifa de demanda é única, independente da hora do dia ou período do ano.
A parcela de ultrapassagem é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa em mais de 10% a demanda contratada. É calculada multiplicando-se a tarifa de ultrapassagem pelo valor da demanda medida que supera a demanda contratada.

b) Tarifa Horo-sazonal Azul

O enquadramento dos consumidores do Grupo A na tarifação horosazonal azul é obrigatório para os consumidores dos subgrupos A1, A2 ou A3. Essa modalidade tarifária exige um contrato específico com a concessionária no qual se pactua tanto o valor da demanda pretendida pela consumidora no horário de ponta (demanda contratada na ponta) quanto o valor pretendido nas horas fora de ponta (demanda contratada fora de ponta).

Embora não seja explícita, assim como na tarifa verde, a resolução 414 permite que sejam contratados valores diferentes para o período seco e para o período úmido (BRASIL, 2010).

A fatura de energia elétrica desses consumidores é composta pela soma de parcelas referentes ao consumo e demanda e, caso exista, ultrapassagem. Em todas as parcelas observa-se a diferenciação entre horas de ponta e horas fora de ponta (CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS, 2011).

A parcela de demanda é calculada somando-se o produto da tarifa de demanda na ponta pela demanda contratada na ponta (ou pela demanda medida na ponta, de acordo com as tolerâncias de ultrapassagem) ao produto da tarifa de demanda fora da ponta pela demanda contratada fora de ponta (ou pela demanda medida fora de ponta, de acordo com as tolerâncias de ultrapassagem).

As tarifas de demanda não são diferenciadas por período do ano. A parcela de ultrapassagem é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa a demanda contratada acima dos limites de tolerância de 5% para os sub-grupos A1, A2 e A3 e 10% para os demais sub-grupos. O valor desta parcela é obtido multiplicando-se a tarifa de ultrapassagem pelo valor da demanda medida que supera a demanda contratada (PROCEL, 2011).

Consumidores do Grupo B

As unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 2,3 kV, ou ainda unidades atendidas em tensão superior a 2,3 kV e faturadas neste grupo, são caracterizadas pela estruturação tarifária monômia (ANEEL, 2000).

Consumidor do grupo B é aquele que recebe energia elétrica na tensão entre 220 e 380 V e tem com a concessionária de energia um contrato de adesão. Contrato de adesão é um instrumento contratual, com cláusulas vinculadas às normas e regulamentos aprovados pela ANEEL, não podendo o conteúdo das mesmas ser modificado pela concessionária ou consumidor, a ser aceito ou rejeitado de forma integral (ANEEL, 2000).

Os consumidores do Grupo B (baixa tensão< 2.300 Volts) são classificados em:

  • B1 – residencial;
  • B2 – rural;
  • B3 – demais classes;
  • B4 – iluminação pública.

Os consumidores de baixa tensão (Grupo B) são classificados ainda de acordo com o número de fases. São três os tipos de fornecimento, conforme o número de fases:

  • Tipo A – monofásico – dois condutores (uma fase e o neutro);
  • Tipo B – bifásico – três condutores (duas fases e o neutro);
  • Tipo C – trifásico – quatro condutores (três fases e o neutro).

Para determinação destes, deverá ser calculada a carga instalada de cada unidade consumidora. Essa carga será o somatório das potências nominais de placa dos aparelhos elétricos e das potências de iluminação declaradas. Quando houver cargas de motores, deverão ser computadas as suas respectivas quantidades e potências individuais (PROCEL,2011).

Nos consumidores enquadrados no Grupo B, apenas o consumo de energia é faturado, não existindo cobrança relativa à demanda de potência (PROCEL, 2011).

Horários Fora de Ponta e de Ponta

O horário de ponta (P) é o período definido pela distribuidora e composto por 3 (três) horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados, domingos, terça-feira de carnaval, sexta-feira da Paixão, “Corpus Christi”, e oito dias de feriados conforme descrito na resolução ANEEL 414, considerando a curva de carga do seu sistema elétrico, aprovado pela ANEEL para toda a área de concessão. O horário fora de ponta (F) é o período composto pelo conjunto das horas diárias consecutivas e complementares àquelas definidas no horário de ponta (VIANA; BORTONI; NOGUEIRA, 2012).

Horários de ponta e fora de ponta para uma unidade consumidora

Controle de demandaFonte: Viana, Bortoni e Nogueira (2012).

Ainda segundo Viana, Bortoni e Nogueira (2012), estes horários são definidos pela concessionária em virtude, principalmente, da capacidade de fornecimento que a mesma apresenta. A curva de fornecimento de energia típica de uma concessionária pode ser vista através da figura abaixo, onde o maior valor de demanda ocorre geralmente no horário de ponta.

Curva típica de fornecimento de potência de uma concessionária

Controle de demanda

Fonte: Viana, Bortoni e Nogueira (2012).

Períodos seco e úmido

Estes períodos guardam, normalmente, uma relação direta com os períodos onde ocorrem as variações de cheias dos reservatórios de água utilizados para a geração de energia elétrica. O período Seco corresponde ao período de 07 (sete) ciclos de faturamento consecutivos iniciando-se em maio e finalizando-se em novembro de cada ano; é, geralmente, o período com pouca chuva. O período Úmido corresponde ao período de 05 (cinco) ciclos de faturamento consecutivos, compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do ano seguinte; é, geralmente, o período com mais chuva (CARVALHO, 2011).

Demanda de energia elétrica

Conforme a Resolução 456 da ANEEL no Art. 2º, § VIII, demanda é a média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado. Assim, esta potência média, expressa em quilowatts (kW) e quilovolt-ampère-reativo (kvar), respectivamente. Pode ser calculada, por exemplo, dividindo-se a energia elétrica absorvida pela carga em um certo intervalo de tempo Δt, por este intervalo de tempo Δt, podendo ser expressada pela equação abaixo.

Controle de demanda

No Brasil o intervalo de tempo (período de integração) é de 15 minutos, portanto, em um mês teremos: 30 dias x 24 horas / 15 minutos = 2880 intervalos (ANEEL, 2019).

Segundo Suppa e Terada (2010), temos os métodos de medição síncrona e assíncrona. O método de medição síncrona é aquele utilizado por todas as concessionárias brasileiras e pela maioria dos países, medindo a energia ativa num determinado intervalo de tempo que pode variar de 15 à 60 minutos na maioria dos casos.

Na prática, o que se faz é integrar os pulsos de energia dentro deste intervalo, por isso chamado de intervalo de integração, obtendo o que chamamos de demanda de energia ativa, ou seja, a demanda é a energia média consumida em cada intervalo de 15 minutos não existindo plenamente antes do fechamento do intervalo.

Geralmente a concessionária fatura pelos maiores valores registrados nos períodos de fora-ponta e ponta ou pelos valores contratados, os que forem maiores. A cada início do intervalo de integração o consumo é zerado dando início a uma nova contagem. Se ao final do intervalo o valor médio de fechamento for superior ao limite permitido o usuário arcará com pesadas multas por ultrapassagem.

Ainda conforme resolução são adotadas algumas definições entre a distribuidora e o consumidor por meio de contratado de prestação de serviço, sendo eles (ANEEL, 2019):

  • Demanda: média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado.
  • Demanda contratada: demanda de potência ativa a ser obrigatória e continuamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados no contrato de fornecimento e que deverá ser integralmente paga, seja ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW);
  • Demanda de ultrapassagem: parcela da demanda medida que excede o valor da demanda contratada, expressa em quilowatts (kW);
  • Demanda medida: maior demanda de potência ativa verificada por medição, integralizada no intervalo de 15 (quinze) minutos expressa em quilowatts (kW);
  • Demanda faturável: valor da demanda de potência ativa identificada de acordo com os critérios estabelecidos e considerados para fins de faturamento, com aplicação da respectiva tarifa, expressa em quilowatts (kW).

Para o faturamento do consumo, acumula-se o total de kWh consumidos durante o período: fora de ponta seca ou fora de ponta úmida, e ponta seca ou ponta úmida. Para cada um desses períodos, aplica-se uma tarifa de consumo diferenciada, e o total é a parcela de faturamento de consumo. Evidentemente, as tarifas de consumo nos períodos secos são mais elevadas que nos períodos úmidos, e no horário de ponta é mais cara que no horário fora de ponta (PROCEL, 2011).

A cobrança é sempre em função da demanda contratada e do consumo. Quando se contrata uma demanda, na verdade, se está solicitando que a empresa fornecedora disponibilize uma determinada quantidade de energia para ser consumida. Dessa maneira, poderão ocorrer três casos de cobrança (PROCEL, 2011):

  • Demanda registrada inferior à demanda contratada: aplica-se a tarifa de consumo e demanda correspondente ao valor contratado;
  • Demanda registrada superior à demanda contratada, mas dentro da tolerância de ultrapassagem: aplica-se a tarifa de consumo e de demanda correspondente à demanda
  • Demanda registrada superior à demanda contratada e acima da tolerância: aplica-se a tarifa consumo e de demanda correspondente à demanda contratada, e soma-se a isso a aplicação da tarifa de ultrapassagem, correspondente à diferença entre a demanda registrada e a demanda contratada. Ou seja, paga-se tarifa normal pelo contratado, e tarifa de ultrapassagem sobre todo o excedente.

Ultrapassagem da Demanda

De acordo a Aneel (2018), a demanda de energia é contratada junto à concessionária (paga-se por ela independente do uso). A monitoração da demanda é realizada pela média dos 15 minutos de integração. Sua medição é realizada com base na “média” dos 15 minutos de integração de demanda. A ultrapassagem de demanda elétrica é controlada com base nos valores médios da integração de 15 minutos, ou seja, a demanda média de 15 minutos não pode ultrapassar a demanda contratada. Caso ocorra a ultrapassagem, a concessionária cobrará a multa com base no maior valor registrado. De acordo com o tipo de consumidor, existe uma tolerância sobre o valor de demanda contratada para que não haja cobrança de multas, conforme definido na Resolução 456 de 29 de novembro de 2000, Art. 2°, § VIII:

  • 5%, para as unidades cuja tensão de fornecimento seja maior ou igual a 69 kV (tarifa azul);
  • 10%, para as unidades cuja tensão de fornecimento seja menor que 69 kV e no mês de faturamento, a demanda para fora de ponta (tarifa azul) e a demanda (tarifa verde), sejam superiores a 100 kW;
  • 20%, para as unidades atendidas com tensão inferior a 69 kV, e no mês de faturamento, a demanda fora de ponta (tarifa azul) e demanda (tarifa verde) de 50 a 100 kW.

Controle de demanda

Segundo F.S Ozur (2011), O controlador de demanda é um equipamento eletrônico que tem como função principal manter a demanda de energia ativa de uma unidade consumidora, dentro de valores limites pré-determinados, atuando, se necessário, sobre alguns parte dos Controladores de Demanda controla também o fator de potência e o consumo de energia. Controlar a demanda é fundamental, não só para o consumidor diminuir seus custos com energia elétrica, mas também para a concessionária que necessita operar de forma bem dimensionada evitando interrupções ou má qualidade de fornecimento.

Exemplo de controlador de demanda

Os controladores de demanda ST8500C foram desenvolvidos pela Alfacomp para, através do monitoramento contínuo e do gerenciamento adequado de cargas, manterem a potência elétrica dentro de limites pré-estabelecidos.

A programação e operação dos equipamentos é bem simples, pois os mesmos são compatíveis com outras ferramentas importantes, como interfaces de medidores de energia padrão, segundo a norma ABNT NBR14522.

Além disso, o ST8500C mede e registra diversas grandezas elétricas (memória para 30 dias de registros), oferecendo ao usuário um exame completo do sistema de energia da sua instalação. Também é possível utilizar o equipamento em conjunto com o software ST-Conecta (software que acompanha o produto), que permite maximizar a análise e o gerenciamento dos dados.

Mais do que simples controladores de demanda de potência, os equipamentos ST8500C constituem poderosos sistemas de gerenciamento de energia elétrica.

Princípio de funcionamento

Os controladores ST8500C recebem informações contínuas da potência da carga por meio da interface serial de usuário, opto-acoplada, padronizada através da norma NBR14.522 (ABNT), disponível em medidores eletrônicos de potência. As informações, no modelo com TC´s, podem ser repassadas via conexão do barramento elétrico, com o uso de transformadores de corrente (TC X/5) e sinais de tensão. A demanda de energia elétrica da carga é calculada através de algoritmos matemáticos.

Conforme a necessidade, ou seja, sempre que a demanda projetada ficar acima do set-point, os controladores ST8500C desativam uma ou mais cargas, promovendo a sua correção. Da mesma forma, toda vez que a demanda projetada ficar abaixo do estipulado, o controlador ativa uma ou mais cargas.

Os controladores ST8500C possuem diversas características que objetivam proteger suas máquinas e equipamentos. Entre essas está o tempo de repouso, que é o tempo programado para evitar que uma carga seja religada logo após seu desligamento – o que pode danificar a máquina e diminuir a vida útil das contactoras (que conectam as cargas à rede elétrica). Os controladores também permitem programar o acionamento e desligamento das cargas com lógica inversa, isto é, desligando a saída do controlador para cargas ativas, evitando paradas por pane do controle.

Inspeção visual

Antes da instalação, proceda a uma cuidadosa inspeção visual para certificar-se de que o produto não apresenta danos causados pelo transporte.

Esquemas elétricos de ligações

Na sequência, as figuras mostram os esquemas de ligação dos controladores ST8500C.

1. Modelo com entrada por TC

ST8500C Controlador de demanda

2. Modelo com entrada opto-acoplada

ST8500C Controlador de demanda

Conexões de acionamento

ST8500C Controlador de demanda

Observações importantes na instalação do equipamento

  • No modelo com transformadores de corrente (TCs), a relação de transformação deve ser X/5A.
  • Cada acionamento da contactora deve ser protegido com um fusível individual.
  • A fiação que mede a tensão deve ser colocada em dutos separados do comando das contactoras com uma distância de, no mínimo, 10 cm.
    A fiação também não deve passar nos dutos dos cabos de potência, onde circulará a corrente da carga.
  • Tome cuidado com a tensão de alimentação e a forma de ligação das contactoras. O fio comum das contactoras deve ser diferente do utilizado
    na alimentação do controlador. Lembre que a tensão/corrente máxima de cada saída de acionamento é de 250VAC/5A.
  • A tensão máxima de alimentação do controlador, que serve para o equipamento trabalhar, é de 270VAC, enquanto a tensão de medição,
    usada para cálculos para informação no mostrador, pode ir até 600VAC.
  • No modelo opto-acoplado é necessário aplicar tensão à entrada de medição para que sejam mostrados, no menu de medidas elétricas,
    tanto o parâmetro de tensão como o de corrente. Do contrário, esses dois parâmetros serão zerados.

Atenção!

A alimentação de tensão do ST8500C pode ser de qualquer fonte, desde que se mantenha na faixa de 80 a 270 VCA.

Painel frontal do controlador de demanda

ST8500C Controlador de demanda

OBS: A iluminação do display do ST8500C (backlight) só é acionada quando uma tecla é pressionada. Caso nenhuma tecla seja pressionada no período de 3 minutos, a iluminação desligará automaticamente.

LEDs indicadores

  • OK Equipamento ligado
  • ST Aceso, indica algum alarme ativo
  • RX Indica canal serial recebendo dados
  • TX Indica canal serial transmitindo dados

REFERÊNCIA

Leia também

 

As Interfaces Modbus funcionam como remotas de I/O distribuído e podem ser aplicadas nas mais diversas áreas da automação industrial, como monitoramento remoto de variáveis de processo, redes distribuídas de automação e controle, ligar e desligar um motor remotamente, etc.

As Interfaces Modbus são uma família de módulos de entradas e saídas analógicas e digitais que comunicam pelo protocolo Modbus.

  • Protocolo de comunicação: Modbus RTU
  • Modbus mestre e escravo
  • Seleção de endereço por DIP switch
  • Alimentação: 10 a 30 VCC
  • Consumo máximo de 200 mA

A família de interfaces Modbus da Alfacomp foi especialmente desenvolvida para compor sistemas de alto desempenho e baixo custo. As interfaces funcionam como remotas de I/O distribuído e, portanto, podem ser aplicadas nas mais diversas áreas da automação industrial, como monitoramento remoto de variáveis de processo e controles, ligar e desligar um motor remotamente, etc.

As IMs da Alfacomp estão disponíveis em seis diferentes configurações, cada uma com caraterísticas específicas para sua aplicação. Todos modelos possuem interface serial RS485 para conexão com outros dispositivos como Rádio Modem e Modem GPRS. O protocolo de comunicação disponível nas interfaces é o Modbus RTU, com possibilidade de operar como mestre ou escravo da rede.

Modelos e configurações das interfaces Modbus

IM4000 04 entradas analógicas 0 a 20 ou 4 a 20mA
IM0400 04 saídas analógicas 4 a 20mA
IM0080 08 entradas digitais
IM0008 08 saídas digitais
IM2020 02 entradas analógicas 0 a 20 ou 4 a 20mA + 02 entradas digitais
IM0202 02 saídas analógicas 4 a 20mA + 02 saídas digitais

Especificações técnicas das interfaces Modbus

  • Tensão de Alimentação: 10 a 30 VCC
  • Consumo máximo: 200mA
  • Proteção: Supressor de transientes e fusíveis rearmáveis
  • Protocolo: MODBUS RTU — mestre e escravo (IM0400, IM0008 e IM0202) escravo (IM4000, IM0080 e IM2020)
  • Velocidade serial: 1200, 9600, 57600 e 115200 bps
  • Entradas Analógicas: 0 a 20 ou 4 a 20mA, impedância de 220ohms
  • Saídas Analógicas: 4 a 20mA
  • Resolução das entradas analógicas: 12bits
  • Resolução das saídas analógicas: 10 bits
  • Entradas Digitais: tipo PNP em 12 ou 24V
  • Saídas Digitais: tipo PNP 12 ou 24Vcc/0,5A máx
  • Temperatura de operação: 0° a +60°C
  • Dimensões (AxLxP): 95 x 23 x 130mm

Interface Modbus com 4 entradas analógicas – IM4000

 

Interface Modbus com 4 saídas analógicas – IM0400

Interface Modbus com 4 saídas analógicas – IM0400

Interface Modbus com 8 entradas digitais – IM0080

Interface Modbus com 8 entradas digitais – IM0080

Interface Modbus com 8 saídas digitais – IM0008

Interface Modbus com 8 saídas digitais – IM0008

Interface Modbus com 2 entradas analógicas e 2 entradas digitais – IM2020

Protocolo MODBUS

Interface Modbus com 2 saídas analógicas e 2 saídas digitais – IM0202

Interface Modbus com 2 saídas analógicas e 2 saídas digitais – IM0202

Solicite informações adicionais ou uma cotação

Protocolo Modbus

Modbus é um Protocolo de comunicação de dados utilizado em sistemas de automação industrial. Criado originalmente no final da década de 1970, mais especificamente em 1979, pela fabricante de equipamentos Modicon. É um dos mais antigos e até hoje mais utilizados protocolos em redes de Controladores lógicos programáveis (CLP) para aquisição de sinais (0 ou 1) de instrumentos e comandar atuadores. A Schneider Electric (atual controladora da Modicon) transferiu os direitos do protocolo para a Modbus Organization (Organização Modbus) em 2004 e a utilização é livre de taxas de licenciamento. Por esta razão, e também por se adequar facilmente a diversos meios físicos, é utilizado em milhares de equipamentos existentes e é uma das soluções de rede mais baratas a serem utilizadas em Automação Industrial.

Características técnicas do Modbus

O Modbus equivale a uma camada de aplicação e pode utilizar o RS232RS485 ou Ethernet como meios físicos – equivalentes camada de enlace (ou link) e camada física do modelo. O protocolo possui comandos para envio de dados discretos (entradas e saídas digitais) ou numéricos (entradas e saídas analógicas).

Modelo de comunicação

O protocolo Modbus define que o modelo de comunicação é do tipo mestre-escravo (ou cliente-servidor). Assim, um escravo não deve iniciar nenhum tipo de comunicação no meio físico enquanto não tiver sido requisitado pelo mestre. Por exemplo, a estação mestre (geralmente um PLC) envia mensagens solicitando dos escravos que enviem os dados lidos pela instrumentação ou envia sinais a serem escritos nas saídas, para o controle dos atuadores ou nos registradores. A imagem abaixo mostra um exemplo de rede Modbus com um mestre (CLP) e três escravos (módulos de entradas e saídas, ou simplesmente E/S). Em cada ciclo de comunicação, o CLP lê e escreve valores em cada um dos escravos.

Colisões de comunicação

É possível haver colisões durante o acesso ao meio compartilhado, e o protocolo não é específico em como solucioná-las. Como ilustração de um problema possível, suponha que, em uma dada aplicação do protocolo Modbus sobre um barramento RS485, o mestre requisita seus escravos em sequência. Suponha também que o mestre, após um tempo específico, passa a requisitar o escravo seguinte, tendo recebido ou não uma resposta do escravo anterior. Nesse caso, se o primeiro escravo demora mais tempo para responder do que o tempo que o mestre espera, pode acontecer de o primeiro escravo responder bem no período em que o mestre resolveu fazer a requisição ao escravo seguinte, ou no período em que o segundo escravo já tinha iniciado sua resposta, havendo colisão no meio. Não há nada especificado no protocolo para resolver esse tipo de problema. Cabe à aplicação implementar corretamente o acesso ao meio, os parâmetros de time-out etc.

Frames de comunicação

A comunicação em Modbus obedece a um frame que contém o endereço do escravo, o comando a ser executado, uma quantidade variável de dados complementares e uma verificação de consistência de dados (CRC).

Exemplo-1: Se o PLC precisa ler as 10 primeiras entradas analógicas (do endereço 0000 ao 0009) no módulo 2. Para isso é preciso utilizar o comando de leitura de múltiplos registros analógicos (comando 3). O frame de comunicação utilizado é mostrado abaixo (os endereços são mostrados em sistema hexadecimal):

A resposta do escravo seria um frame semelhante composto das seguintes partes: O endereço do escravo, o número do comando, os dez valores solicitados e um verificador de erros (CRC). Em caso de erros de resposta (por exemplo um dos endereços solicitados não existe) o escravo responde com um código de erro.

Uma pequena recordação: Para se entender este frame de resposta, antes precisamos saber corretamente o que é um byte. Cada palavra tem as seguintes formas, – bit, – nible, – byte e – word. Segue abaixo uma tabela representação de cada formato.

A resposta para a pergunta acima seria a seguinte:

O primeiro byte (02) é o endereço do Escravo; O segundo byte (03) é a função utilizada para leitura, sendo essa um Holding Register; O terceiro byte é a quantidade de endereços que o Escravo está enviando ao Mestre, sendo que a cada 2 bytes se forma uma Word que significa uma palavra de 16 bit, por isso este frame tem 14 (hexadecimal) = 20 bytes que é = 10 word ou 10 palavras de 16 bits que tem seu range mínimo de -32768 até 32767. Com isso entendemos que o Escravo respondeu 10 endereços ao Mestre e todos com o valor zero.

Comandos Modbus

A tabela a seguir apresenta os principais comando (funções) do protocolo Modbus.

Modbus RTU

O termo RTU, do inglês Remote Terminal Unit, refere-se ao modo de transmissão onde endereços e valores são representados em formato binário. Neste modo para cada byte transmitido são codificados dois caracteres. Números inteiros variando entre -32768 e 32767 podem ser representados por 2 bytes. O mesmo número precisaria de quatro caracteres ASCII para ser representado (em hexadecimal). O tamanho da palavra no modo RTU é de 8 bits.

Modbus ASCII

Os dados são dados codificados e transmitidos através de caracteres ASCII – cada byte é transmitido através de dois caracteres. Apesar de gerar mensagens legíveis por pessoas este modo consome mais recursos da rede. Por exemplo, para transmitir o byte 0x5B este deverá ser codificado em dois caracteres ASCII: 0x35 (“5”) e 0x42 (“B”). O tamanho da palavra no modo ASCII é de 7 bits. Somente são permitidos caracteres contidos nos intervalos:

  • 0-9
  • A-F

O intervalo entre duas mensagens deve ser de 3,5 caracteres.

Modbus TCP

Aqui os dados são encapsulados em formato binário em frames TCP para a utilização do meio físico Ethernet (IEEE 802.3). Quando o Modbus/TCP é utilizado, o mecanismo de controle de acesso é o CSMA-CD (Próprio da rede Ethernet) e as estações utilizam o modelo cliente-servidor.

Retrocompatibilidade e Conversores

Suponha que um PLC precisa trocar dados usando o protocolo Modbus-TCP com dispositivos antigos, que não suportam esse protocolo, e estão conectados em um barramento RS-485. Nesse caso, existem no mercado conversores Modbus-TCP<->Modbus Serial RS-232/485. Esses dispositivos diferem de um conversor puramente físico, que somente converteria os sinais elétricos de um protocolo físico para outro. Eles, em vez disso, implementam os protocolos TCP e IP, além de implementar também o protocolo Modbus.

Isso é necessário, pois é preciso haver uma conexão TCP entre o conversor e o CLP, já que essa conexão não pode existir diretamente com os equipamentos antigos. O conversor precisa, portanto, implementar o protocolo TCP e aceitar conexões através de sockets etc. Caso contrário, a comunicação não seria possível.

Além disso, o conversor precisará tirar os dados Modbus – que estão dentro do pacote IP, que por sua vez está dentro do quadro Ethernet – para enviar ao escravo correto no barramento RS-485.

Há também conversores com várias saídas seriais. Nesse caso, é possível separar os escravos em vários barramentos distintos, cada um em uma porta. No primeiro barramento, podem ser colocados os escravos cujos endereços vão de 1 ao 10; no segundo, de 11 a 20, e por aí em diante – isso é só um exemplo.

Nessa configuração, o conversor precisaria ler o pacote Modbus, interpretá-lo ao ponto de saber qual é o endereço do escravo de destino, para então enviá-lo à porta de saída correta.

Leia também

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O CLP Haiwell tem sua capacidade expandida através de diversas interfaces que ampliam suas entradas digitais, saídas digitais, entradas analógicas, saídas analógicas, entradas de contagem rápida, saídas digitais de pulso de alta velocidade e portas de comunicação.

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Haiwell – O CLP com melhor custo-benefício do mercado

Diferenciais do CLP Haiwell

  • Suporte técnico Alfacomp
  • Ferramenta gratuita de programação com capacidade de simulação do programa sem necessidade de conectar ao CLP
  • Processador ARM de alto desempenho e relógio de tempo real
  • Portas RS232 e RS485 nativas com MODBUS mestre e escravo
  • Porta Ethernet opcional com MODBUS TCP
  • Bornes de conexão removíveis para facilidade de manutenção
  • Entradas e saídas digitais rápidas (200 KHz)

 

Conheça o CLP Haiwell seguindo este passo a passo

Características gerais

Ethernet

O CLP mestre e os módulos remotos suportam comunicação Ethernet e até 5 portas RS232 ou RS485 comunicando simultaneamente. Pela rede é possível comunicar, programar, monitorar e trocar dados com os CLPs. A porta Ethernet pode ser utilizada para intercomunicar CLPs, IHMs e computadores.

Atualização do firmware

Através deste recurso é possível alterar e atualizar o firmware dos CLPs. Desta forma, recursos novos podem ser adicionados a equipamentos anteriores na medida que forem desenvolvidos pela fabricante.

Poderosos recursos de comunicação

Os CLPs possuem duas portas seriais nativas, uma RS232 e uma RS485, que podem ser expandidas para até 5 portas. Cada porta pode ser utilizada tanto como mestre quanto como escravo na comunicação. A comunicação em rede pode ser 1:N, N:1 e N:N e uma grande variedade de interfaces IHM de mercado são suportadas, assim como inversores, medidores e periféricos diversos.

Suporte a múltiplos protocolos de comunicação

Os CLPs possuem instalados de forma nativa os protocolos de comunicação MODBUS RTU e ASCII, Free Communication Protocol e o Haiwellbus High-Speed Communication Protocol of Xiamen Haiwell Technology Co., Ltd. A composição de arquiteturas sofisticadas e complexas são facilitadas pois basta uma única instrução para estabelecer um modo de comunicação. Desta forma, problemas como conflitos de comunicação, colisões e problemas de handshaking são minimizados e até eliminados, sendo possível a coexistência simultânea de diversos protocolos diferentes.

Função de contagem de pulsos em alta velocidade

Os CLPs suportam até 8 canais duplex de alta velocidade (200 kHz) de contagem de pulsos. São possíveis 7 modos de funcionamento com as entradas de contagem rápida (pulso / direção 1 oitava, pulso / direção 2 oitavas, pulso direto / reverso 1 oitava, pulso direta / reverso 2 oitavas, fases A / B 1 oitava, fases A / B 2 oitavas, fases A / B 4 oitavas), e três tipos de comparação (comparação de uma etapa, comparação absoluta e comparação relativa), e ainda é possível a comparação de 8 valores fixos com função de self-learning.

Medição de frequência de pulsos de alta velocidade

São possíveis até 16 canais de 200 kHz de alta velocidade para a medição de frequência.

Saída de pulsos de alta velocidade

São possíveis até 8 canais duplex de pulsos de saída em 200 kHz. Desta forma, até 8 motores de passos podem ser controlados. Os CLPs possuem funções que permitem controlar aceleração e desaceleração, envelopes de múltiplos segmentos, um sinal de saída de sincronismo facilita a sincronização precisa dos motores. Usadas de forma independente, estão disponíveis até 16 saídas rápidas para funções de PWM, podendo controlar até 16 motores de passo ou servos.

Função de controle de movimentação

Os CLPs Haiwell suportam até 8 canais de 200 kHz para controle de movimentação que permitem interpolação linear, interpolação circular, pulso de saída de referência, endereço absoluto, endereço relativo, compensação de folga, retorno ao ponto de partida e definição de ponto de partida.

Função de controle PID

Até 32 malhas de controle PID são suportadas pelos CLPs Haiwell. Estão disponíveis a auto sintonia, o controle de temperatura por lógica Fuzzy, o controle de temperatura por curva TTC, o controle de válvulas e de outros dispositivos industrias.

Captura de bordas e interrupções

Os CLPs suportam até 8 canais para detecção de bodas de subida e descida de sinais para funções de interrupção. Todas entradas permitem a aplicação de filtros para a correta detecção dos sinais. Estão disponíveis 52 níveis de interrupção em tempo real.

Funções de processamento analógico de alto desempenho

Os registros AI das entradas analógicas podem ser acessados diretamente e estão disponíveis funções para conversão de unidades de engenharia, ajuste de frequência de amostragem e correção de zero. Os registros AQ das saídas analógicas podem ser convertidos para unidades de engenharia e podem ser configurados para manter seus valores.

Proteção por senha

Existem três níveis de senhas para garantir a proteção dos CLPs e do trabalho desenvolvido em sua programação: senha de proteção de programas, senha de proteção de blocos, senha de acesso ao hardware.

Características diversas

Além das características já citadas, os CLPs Haiwell também possuem função de autodiagnóstico, função de proteção contra falha de energia, relógio de tempo real, operações matemáticas em ponto flutuante, etc.

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Leia também

Como medir grandezas elétricas em redes trifásicas

O equipamento que permite ler e armazenar grandezas elétricas em redes trifásicas de forma prática e fácil é o multimedidor de grandezas elétricas.

Este equipamento atua como um poderoso sistema de monitoramento de energia elétrica, avaliando de forma contínua e em tempo real a tensão e a corrente nas três fases pelo método True RMS, permitindo o cálculo preciso de todos os itens de interesse.

Os parâmetros do registrador podem ser ajustados no próprio equipamento, através de uma interface amigável ou via interface serial padrão elétrico RS-485, pelo protocolo MODBUS-RTU. A programação e a operação de um multimedidor são abordadas ao longo deste artigo.

Quais são as características do multimedidor de grandezas elétricas

A partir das grandezas lidas (tensão e corrente nas três fases), o ST9250R exibe, sequencialmente, as seguintes medidas:

  • tensão fase-neutro;
  • tensão fase-fase;
  • tensão no primário (somente se TP ≠ 1);
  • corrente;
  • fator de potência por fase;
  • fator de potência total;
  • potência ativa por fase;
  • potência ativa total;
  • potência aparente por fase;
  • potência aparente total;
  • potência reativa por fase;
  • potência reativa total;
  • consumo ativo;
  • consumo reativo;
  • demanda ativa;
  • demanda reativa;
  • demanda média ativa;
  • demanda máxima ativa;
  • demanda média apar­ente;
  • demanda máxima aparente;
  • frequência, falta de kVAr por fase;
  • falta de kVAr total;
  • excesso de kVAr por fase;
  • excesso de kVAr total;
  • tempo de funcio­namento;
  • vazão média e volume do fluxo de água e gás;
  • distorção harmônica total e conteúdo harmônico até a 49ª componente impar.

O equipamento conta com a função de alarme, que é acionado pelo evento programado e desligado via painel (pressionando a tecla ESC). Os eventos que provocam alarme podem ser:

  • o fator de potência muito indutivo;
  • o fator de potência muito capacitivo;
  • a tensão alta na alimentação do sistema;
  • a tensão baixa na alimentação do sistema;
  • a sobre corrente na carga;
  • a subcorrente na carga;
  • o conteúdo harmônico elevado (de corrente e tensão);
  • a demanda ativa excessiva.

Os eventos de alarmes geram ocorrências que são gravadas em memória. As últimas 100 ocorrências ficam registradas.

Multimedidor elétrico

Como instalar multimedidor de grandezas elétricas

Inspeção visual

Antes de instalar o produto, proceda a uma cuidadosa inspeção visual, para certificar-se de que o equipamento não apresenta danos provocados pelo transporte.

Esquemas elétricos de ligações

As figuras a seguir mostram os esquemas de ligação para a instalação dos registradores ST9250R.

Observações importantes na instalação do equipamento

  • O transformador de corrente (TC) deve medir a corrente total a ser monitorada.
  • Deve-se colocar um TC específico para a medição de corrente (sempre na relação de transformação XXXX/5A). Caso já exista um instrumento de medição, a medição de corrente pode aproveitar o TC do instrumento, desde que a corrente do secundário do TC seja sempre ligada em série com a do medidor.
  • Deve-se colocar um TC específico para a medição de corrente (sempre na relação de transformação XXXX/5A). Caso já exista um instrumento de medição, a medição de corrente pode aproveitar o TC do instrumento, desde que a corrente do secundário do TC seja sempre ligada em série com a do medidor.

Painéis do multimedidor de grandezas elétricas

Elementos do painel traseiro

O painel traseiro apresenta todas as conexões necessárias à operação do equipamento. Basta ligar os conectores adequados conforme a indicação da serigrafia do painel.

Multimedidor elétrico

Elementos do painel frontal

A figura a seguir apresenta o painel frontal do registrador ST9250R.

Multimedidor elétrico

Nota:

No display o “backlight” (iluminação do display) só é acionado quando uma tecla é pressionada. Caso nenhuma tecla seja pressionada no período de 3 minutos, a iluminação será desligada automaticamente.

Na exibição de “Falta de capacitor por fase”, pressionando-se a tecla ENTER, o display irá alternar entre fase e total. Este procedimento também serve para as potências: ativa, aparente e reativa.

Menus do multimedidor de grandezas elétricas

Multimedidor elétrico

As funções do ST9250R estão dispostas na forma de um menu principal e de submenus secundários, como mostra o esquema a seguir:

(*) Pressionando ENTER, alterna exibição dos valores por fase e total.

(**) Se estiver no período de ponta aparece (p).

(***) Pressionando ENTER, alterna exibição do valor atual e anterior (mês).

Nota:

  • Se a tecla ENTER for pressionada durante a exibição de alguma das grandezas do menu Medidas Elétricas, este parâmetro ficará configurado como o preferencial, e será mostrado até que se pressione qualquer tecla.

Descrição dos menus

A seguir é apresentada uma breve descrição de cada um dos menus dos registradores ST9250R. Instruções relativas à programação e à operação do equipamento são apresentadas mais adiante.

Medidas de Grandezas Elétricas

Podemos visualizar as medidas de tensão e corrente de cada fase, frequência, potência aparente, potência ativa, potência reativa, bem como o valor de kVAr que precisa ser adicionado a cada fase do sistema para alca­nçar o set-point.

Além disso, é possível visualizar a totalização dos valores tensão fase-neutro, tensão fase-fase, tensão no primário (somente se TP ≠ 1), corrente, fator de potência por fase, fator de potência total, potência ativa por fase, potência ativa total, potência aparente por fase, potência aparente total, potência reativa por fase, potência reativa total, consumo ativo, consumo reativo, demanda ativa e demanda reativa (média e máxima) frequência, falta de kVAr por fase e falta de kVAr total, excesso de kVAr por fase e excesso de kVAr total, tempo de funcionamento atual e anterior (mês).

As entradas P1 e P2 são apresentadas como leitoras de pulsos dos sen­sores de vazão de água e gás (respectivamente), e preparadas para trabalhar com sensores do tipo “coletor aberto”.

O equipamento atualiza os valores de vazão média e volume escoado a cada minuto, sendo possível ainda progra­mar uma constante de conversão para ajustar o medidor à realidade do sensor utilizado.

O tempo de funcionamento é cumulativo, não admite ajuste. O valor anterior é atualizado na troca do mês. O valor atual é incrementado quando existir tensão em qualquer uma das fases.

Distorção Harmônica de Tensão e de Corrente

É possível visualizar o conteúdo harmônico total e das harmônicas de cada fase de tensão e corrente até a 49ª ordem.

Programação

Permite a programação dos parâmetros básicos do ST9250R: relação do transformador de potência (TP), relação do transformador de corrente (TC), tensão de entrada, tempo de amostragem, intervalo de integração, fator de potência desejado, endereço MODBUS e horário de ponta (inicio e fim). A programação de horário de ponta é apenas informada na visualização de grandezas não gerando nenhum registro em função desta programação.

Alarmes

O usuário pode definir os valores para o acionamento do alarme. O alarme pode ser ativado por fator de potência muito indutivo, fator de potência muito capacitivo, sobre e subtensão na rede, sobrecorrente, subcorrente ou conteúdo harmônico elevado de tensão, corrente e demanda ativa em excesso.

Data/Hora

Aqui o usuário pode ajustar a data e a hora do relógio interno do equi­pamento.

Status

Neste menu, cada vez que a tecla UP or DOWN for pressionada, uma nova informação será exibida sobre a configuração/status do equipamento ou então sobre algum erro que esteja ocorrendo. As mensagens exibidas no menu Status também aparecem a cada 10 segundos nos outros menus de visualização.

Programação

Liberação de programação

Para evitar que pessoas não autorizadas alterem os parâmetros do regis­trador ST9250R, o software do equipamento conta com uma codificação para a liberação da programação. Para liberar o painel, pressione as teclas UP e ESC simultaneamente. A mensagem “Prog. Autorizada” será exibida no display. A mensagem “Prog. Não Autor.” aparecerá toda vez que o usuário tentar alterar um parâmetro sem ter executado o procedimento de liberação.

Reset dos acumuladores

É possível reiniciar os acumuladores (zerar seus valores) de consumo ativo e reativo, bem como o volume total escoado registrado para cada entrada de pulso. Para isso, pressione as teclas UP, DOWN e ESC simultaneamente. Quando as teclas forem liberadas uma solicitação de confirmação será exibida, confirme o apagamento e TODOS os valores serão zerados. A mensagem “Apagando” aparecerá no display.

Como programar o equipamento

Antes de dar início à programação do ST9250R, execute o procedimento de liberação de painel, conforme descrito anteriormente (pressionando simul­taneamente as teclas UP e ESC).

A programação dos parâmetros é bastante simples, e segue sempre a mesma rotina:

  • Para visualizar os menus, pressione a tecla ESC.
  • Depois, com as teclas UP e DOWN, “role” o display até chegar ao menu desejado. Para acessar os parâmetros do menu, pressione a tecla ENTER.
  • Novamente com as teclas UP e DOWN, selecione o parâmetro que você deseja programar e, depois, pressione ENTER.
  • O próprio valor da grandeza começará a piscar. Altere o valor conforme o desejado utilizando as teclas UP e DOWN.
  • Após a alteração, pressione ENTER para confirmar o valor, ou, para cancelar a alteração do parâmetro e sair sem salvar, pressione ESC. Proceda da mesma forma para alterar qualquer parâmetro de programação.

Descrição dos parâmetros programáveis

O multimedidor ST9250R possui vários parâmetros passíveis de programa­ção, todos disponíveis em três menus: Programação, Alarmes e Data e Hora. Cada um desses menus e seus respectivos submenus ou parâmetros serão descritos a seguir.

Menu Programação

  • Tensão: Valor nominal da tensão fase-neutro da medição. Não requer programação, pois é lido diretamente da rede. Os valores podem ser 127, 220 ou 254 Vac.
  • Transformador de Corrente (TC): Relação do TC utilizado na medição de corrente nas três fases (o tipo do TC deve ser sempre XXXX/5A). Existe uma grande variedade de modelos que podem ser ajustados de acordo com os valores comerciais. Valor padrão: 500.
  • Transformador de Potencial (TP): Relação entre o primário e o secundário do TP. Os valores possíveis são 1 a 500. Valor padrão: 1.
    • Ex: Primário = 220 Vac / Secundário = 220 Vac / valor = 1
    • Primário = 13.800 Vac / Secundário = 220 Vac / valor = 62
  • Set-Point Fator de Potência: Fator de potência desejado. Pode ser ajustado desde 0,92 até 0,99. Valor padrão: 0,950.
  • Endereço Modbus: Endereço do registrador na rede. Varia de 001 a 247. Valor padrão: 001.
  • Intervalo de Integração: Intervalo para cálculo de demanda. Pode variar de 1 minuto até 60 minutos. Valor padrão: 15 minutos.
  • Tempo entre Registros: Período de amostragem para registro na memória. Pode variar de 1 segundo até 60 minutos. Valor padrão: 600 segundos.
  • Modo de Registro do Conteúdo Harmônico: Define quais conteúdos harmônicos serão registrados: corrente, tensão ou ambos. Os valores podem ser:
    • 0 – não grava DH;
    • 1 – grava DH de tensão;
    • 2 – grava DH de corrente;
    • 3 – grava CH de tensão e corrente.
    • Valor padrão: 0.
  • Baud Rate: Velocidade de comunicação. Valor padrão: 19.200.
  • Tipo de Ligação: Determina o tipo de ligação: estrela (Y), delta (D) ou delta aberto (DA).
  • Horário de Ponta: Horário de início e término do período considerado de ponta de consumo (00 a 24 h). Valor padrão: Início: 18:00 Final: 21:00.
  • Constante Conversão Entrada Digital 1: Determina a quantidade de pulsos recebidos pela Entrada Digital 1 que deve ser considerada igual à um metro cúbico (1m³). Valor padrão: 01000.
  • Constante Conversão Entrada Digital 2: Determina a quantidade de pulsos recebidos pela Entrada Digital 2 que deve ser considerada igual à um metro cúbico (1m³). Valor padrão: 01000.

Menu Alarmes

Os alarmes são analisados 1 minuto após a energização do equipamento. Depois disso, os alarmes são acionados imediatamente após ser atingida a condição programada. Abaixo são listados os eventos que podem causar alarme:

  • FP indutivo: Se o FP ficar indutivo, abaixo do valor programado, por mais de 10 segundos, o alarme será acionado. Este alarme pode ser programado com valores de 0,80 a 0,99, ou então ficar desativado (OFF). Valor padrão: 0,85.
  • FP capacitivo: Se o FP ficar capacitivo, abaixo do valor programado, por mais de 10 segundos, o alarme será acionado. Pode ser programado com valores de 0,80 a 0,99, ou então ficar desligado (OFF). Valor padrão: 0,85.
  • Sobretensão: Tensão alta na rede de alimentação, ou percentual a mais sobre a tensão nominal. Sempre que o percentual programado for ultrapassado, o alarme será acionado. Os valores possíveis são 1 a 20% ou desligado (OFF). Valor padrão: OFF.
  • Subtensão: Tensão baixa na rede de alimentação, ou percentual a menos em relação à tensão nominal. Sempre que o percentual programado for ultrapassado, o alarme será acionado. Os valores possíveis são 1 a 30% ou desligado (OFF). Valor padrão: OFF.
  • Sobrecorrente: Sobrecorrente na medição, ou percentual dentro do valor do TC. Sempre que o percentual programado for ultrapassado, o alarme será acionado após 15 segundos. Os valores possíveis são 1 a 150% ou desligado (OFF). Valor padrão: OFF.
  • Subcorrente: Subcorrente na medição, ou percentual dentro do valor do TC. Sempre que o percentual programado for ultrapassado, o alarme será acionado após 15 segundos. Os valores possíveis são 1 a 20% ou desligado (OFF). Valor padrão: OFF.
  • Harmônicos de tensão: Conteúdo harmônico total da tensão elevado, ou percentual em relação à amplitude da fundamental. Sempre que o percentual programado for ultrapassado, o alarme será acionado. Pode ser programado de 1 a 50% ou desligado (OFF). Valor padrão: OFF.
  • Harmônicos de corrente: Conteúdo harmônico total da corrente elevado, ou percentual em relação à amplitude da fundamental. Sempre que o percentual programado for ultrapassado, o alarme será acionado. Pode ser programado de 1 a 50% ou desligado (OFF). Valor padrão: OFF.
  • Excesso de demanda ativa: Demanda de potência acima da programada. Sempre que o valor da demanda no intervalo de integração for ultrapassado o alarme será acionado. Valores possíveis 0 até 9999 KW. Valor padrão: OFF.

Operação

Descrição dos menus de leitura

A operação do registrador ST9250R se resume à visualização das gran­dezas medidas pelo equipamento nos menus Medidas Elétricas, DH tensão, DH corrente (os menus Programação e Alarmes são utilizados apenas para programar o equipamento, como foi visto no capítulo anterior). As opções de visualização/operação são descritas a seguir.

Medidas de Grandezas Elétricas

Utilizando as teclas UP e DOWN, selecione o menu Medidas Elétricas e pressione ENTER. O display passará a exibir o valor da tensão da rede e, depois, sucessivamente, as demais grandezas. Se desejar, utilize as teclas UP e DOWN para visualizar as outras medidas elétricas, conforme o desejado. Para encerrar a visualização das medidas elétricas, pressione ESC.

Conteúdo Harmônico de Tensão e de Corrente (DHT e DHC)

Através das teclas UP e DOWN, selecione o menu DH Tensão/Harm Tensão ou DH Corrente/Harm Corrente, conforme o desejado, e pressione a tecla ENTER. Você estará visualizando o conteúdo harmônico total da tensão ou da corrente, de acordo com o menu selecionado. A unidade de todas as medidas é %, e elas estão calculadas levando em conta o valor de 100% para a amplitude da fundamental. Utilize as teclas UP e DOWN para visualizar o valor da harmônica desejada.

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Notícias recentes dão conta de que a China habilitou produtores brasileiros para a exportação deste e de outros produtos lácteos. Por conta disso e de outros fatores a produção de leite em pó está em ascensão no panorama brasileiro.

Neste artigo falamos sobre as técnicas de fabricação do leite em pó e apresentamos o trabalho do Luiz Carlos Ferreira, diretor na Start Automação de Goiás, na automação de um processo na cidade de Rio Maria – PA.

O processo foi inteiramente automatizado com CLPs Haiwell e Software Supervisório Industrial Haiwell Cloud SCADA.

Técnicas de produção do leite em pó

O leite em pó é obtido pela desidratação do leite por meio de um dos seguintes processos:

Processo roller-dry: nesse procedimento, o leite é derramado entre dois cilindros rodando em sentidos invertidos e aquecido a temperatura de 130-150 °C, na qual, em poucos segundos, evapora-se a água e a substância seca fica depositada no fundo da câmara. O produto final apresenta uma alteração da proteína e o pó resultante assume uma coloração amarelada e um sabor de cozido.

Processo spray-dry: este procedimento é baseado na atomização do leite pasteurizado e homogeneizado e borrifado em aspersores de pequeno calibre que formam pequeníssimas gotas que passam em uma câmara onde uma corrente de ar aquecido a 150 °C evapora a umidade presente, formando o pó.

Processo de produção de leite em pó pela evaporação e desidratação por atomização (Spray-Dry)

Se trata de um processo amplamente consolidado e garantido por gigantes como a Tetra Pak para a produção de leite em pó.

Passos principais do processo

  • Recebimento e estocagem do leite crú;
  • Pasteurização – feita a 75°C;
  • Remoção da gordura – por meio da centrifugação;
  • Homogeinização – serve para ajustar o nível proteico;
  • Evaporação – o processo inicia com o pré-aquecimento do leite em etapas (para não alterar a qualidade organolética do produto) até a temperatura de 90° C, por meio de aquecedores a vapor. O passo seguinte do processo se dá no concentrador, dotado de um possante ventilador. A evaporação/concentração acontece primeiramente por compressão mecânica, e em um segundo momento por compressão térmica. O leite passa então em um sistema de tubos, fluindo de cima para baixo e formando um filme líquido, enquanto externamente flui vapor como fluido de aquecimento. Durante a passagem do leite, acontece a evaporação de parte da água até que a concentração esteja em torno de 40 a 43%;
  • Spray dryer. – É o componente principal do processo que leva a transformação do produto do estado líquido ao estado sólido por meio da aspersão (borrifamento) do líquido no ar aquecido.


Nessa fase do processo encontramos os filtros absolutos e as câmaras brancas. O produto já concentrado na etapa anterior é bombeado com alta pressão e entra nas câmaras de desidratação por meio dos aspersores. O ar tratado e filtrado é insuflado na câmara de desidratação por meio de aquecedores na temperatura de até 230 °C. O fluxo de ar quente encontra o leite concentrado e atomizado, transformando o mesmo em pó.

O leite em pó termina na parte baixa da torre, de onde é transportado por um leito vibratório para fora da câmara e misturado às partículas finas recuperadas no filtro do ar aquecido que sai da câmara. O transportador vibratório impede a aglutinação de partículas e provê o resfriamento do produto.

Sistema de automação

O sistema de automação, que permite a fábrica operar 24 horas por dia e 7 dias por semana, está sendo implantado pela Start Automação de Goiás e é composto por dois conjuntos de CLPs.

Conjunto 1 de CLPs Haiwell

  • T48S0R-e: CLP série T, 28ED, 20SD, RS232, RS485, Ethernet, MODBUS RTU/ASCII/TCP, 24V, Relé
  • H16DOR: Módulo de expansão digital, 16SD, RS485, 24V, Relé
  • H08RC: Módulo de expansão analógica, 08EA p/ Termo resitência, 16bits, RS485, 24V
  • S08AI: Módulo de expansão analógica, 08EA, 12bits, RS485, 24V
  • S08AO: Módulo de expansão analógica, 08SA, 12bits, RS485, 24V

Conjunto 2 de CLPs Haiwell

  • T48S0R-e: CLP série T, 28ED, 20SD, RS232, RS485, Ethernet, MODBUS RTU/ASCII/TCP, 24V, Relé
  • H24XDR: Módulo de expansão digital, 12ED, 12SD, RS485, 24V, RELÉ
  • 2 x H08RC: Módulo de expansão analógica, 08EA p/ Termo resitência, 16bits, RS485, 24V
  • S08AI: Módulo de expansão analógica, 08EA, 12bits, RS485, 24V
  • S08AO: Módulo de expansão analógica, 08SA, 12bits, RS485, 24V

Software supervisório Haiwell Cloud SCADA

Painéis de automação

Benefícios da automação

  • Controle completo do percentual de umidade, da estrutura das partículas, do tamanho e distribuição das partículas, da solubilidade, da dispersabilidade, reidratação e da retenção de nutrientes, aromas e sabores.
  • A automação permite a redução de custos operacionais, aumenta a eficiência energética dos componentes do processo, e garante a evaporação rápida e contínua, a desidratação e resfriamento, e a facilidade de operação.
  • Versatilidade: Plantas customizáveis para uma diversidade de aplicações, assegurando total conformidade com as necessidades da fábrica.
  • Vida útil estendida da linha de produção: Alta qualidade, confiabilidade, PCP eficiente e engenharia especializada ampliam a vida útil e o máximo desempenho da linha.
  • Rastreabilidade: O processo automatizado permite o controle e rastreabilidade do início ao fim do processo, atendendo as demandas de conformidade das agências reguladoras da produção de alimentos.
  • Capacidade de fabricar o produto de acordo com receitas customizadas.
  • Capacidade de produzir diferentes produtos na mesma linha de produção.
  • Ampla customização do produto final;
  • Por fim, a automação permite a minimização dos tempos de parada, reduzindo custos e maximizando resultados.

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Fonte – Automazione Industriale No. 260 – https://www.automazioneindustriale.com/

Os COBOTS – Robôs Colaborativos – estão cada dia mais presentes no processo produtivo. Encontramos os principais fabricantes do setor para entender essa novidade e suas consequências no ambiente de trabalho.

Na Itália, já existe um robô para cada 62,5 operários. Trata-se de um número significativo, sobretudo se comparado aos 150 robôs por operário na Espanha e aos 127 por operário na França. Esses números, contudo, podem sugerir para um risco de saturação de mercado.

Alessio Cocchi

Alessio Cocchi

Um risco que, segundo Alessio Cocchi, Gerente de Vendas na Universal Robots da Itália, neste momento não existe: “Devemos fazer uma distinção entre os robôs industriais, que representam hoje a maioria dos robôs operando no parque industrial, e os robôs colaborativos. Para esses últimos, conforme pesquisas recentes, a taxa de crescimento será exponencial. Sendo coerente com os números apurados, também o número de robôs industriais continuará a crescer no parque industrial, mas a taxas inferiores em comparação aos colaborativos.”

Uma visão também otimista é aquela de Ákos Dömötör, CEO

Ákos Dömötör

Ákos Dömötör

da OptoForce: “Existe ainda amplo espaço para o crescimento desse mercado. O crescimento do número de robôs colaborativos tem sido grande, na faixa de 5 a 10% ao ano, se comparado com o crescimento do mercado de robôs industriais, graças à flexibilidade de aplicações colaborativas: a demanda de novos robôs colaborativos é crescente, mas depende também do setor industrial. A ampla adoção dos cobots é devida a diversos fatores, desde a simplicidade de programação até a flexibilidade e inteligência que facilita a operação nas empresas. Em ambientes estruturados e organizados, os cobots possuem alto grau de sinergia no trabalho com os seres humanos, e não há dúvidas que a tendência de crescimento se manterá constante no futuro”.

Kenneth Bruun Henriksen

Kenneth Bruun Henriksen

É um sucesso de mercado, como confirma Kenneth Bruun Henriksen, Gerente de vendas para a Europa da On Robot, baseado no fato de que as aplicações colaborativas “continuarão a guiar o crescimento do setor, graças também ao seu curto período de amortização. As aplicações colaborativas são o instrumento de automação ideal para os fabricantes dispostos a superar a concorrência. Os motivos para sua utilização são a implementação flexível, a facilidade de gestão, a alta segurança e a programação fácil, que reduz custos”.

Thomas Visti

Thomas Visti

Thomas Visti, CEO da Mir, ressalta por outro lado, as peculiaridades do mercado italiano: “Apesar de boa parte da produção industrial atualmentej á se encontrar  automatizada, existem ainda muitas atividades que podem ser automatizadas nos processos internos. Valendo-se de cobots móveis, como são os produtos da Mir, a movimentação de materiais e insumos dentro da área de produção e entre a produção e área de armazenamento são apenas alguns exemplos de aplicações para a automação utilizando robôs”.

A logística operada por COBOTS

Alessandro Redavide

Alessandro Redavide

A observação dos indicadores na área de serviço como logística revela que o número de robôs em 2016 aumentou 30% em relação ao ano anterior. Números que, como lembra Alessandro Redavide, Gerente de Marketing & Comunicação da Yaskawa, são relacionados ao fato de que “as solicitações personalizadas tiveram efeito significativo sobre a logística, que atende pedidos cada dia mais variados. Por consequência, assistimos uma evolução dentro da ótica da indústria 4.0 nesse setor, que adota e continuará adotando soluções como a utilização de robôs e automação para garantir e melhorar o desempenho em tarefas repetitivas e na movimentação de cargas”. Também por essa razão, ressalta Visti da Mir, “pensamos que os robôs móveis autônomos, ou AMR (Autonomous Mobile Robot), são o futuro desse setor. Por muito tempo se observou que a única opção para o transporte automatizado vinha sendo a utilização de AGV (Automated Guided Vehicles), robôs que se movimentam por longos percursos fixos e conduzidos por cabos ou sensores, sem a possibilidade de contornar obstáculos. Isso resultou em baixa flexibilidade e funcionalidade e, não raro, também em alto custo, para não mencionar as paradas de produção devido à manutenção de cabos e sensores. Os AMR, por outro lado, graças à capacidade de moverem-se livremente em ambientes dinâmicos, baseando-se apenas nos mapas registrados em suas memórias, representam uma revolução nesse setor. Apesar de possuírem softwares mais avançados que os tradicionais AGV, o custo de introdução e setup é muito inferior, considerando que não é necessário instalar guias físicos no ambiente no qual o robô opera. Utilizando uma interface simples, fácil de operar mesmo por quem não possui experiência em programação, o operador pode efetuar outras tarefas enquanto o robô irá calcular trajetos alternativos e mais otimizados evitando obstáculos imprevistos em seu percurso”.

Revolução do trabalho

Como toda revolução, também a maciça utilização de robôs colaborativos terá efeito sobre o mercado de trabalho e sobre o índice de ocupação. E não faltam preocupações sobre os possíveis efeitos negativos no número de postos de trabalho. Esse é um temor não compartilhado pelas equipes da Universal Robots: “Aquilo que estamos verificando, e que diversas pesquisas internacionais confirmam, é que o uso de robôs colaborativos não conduz à redução de postos de trabalho, mas à uma valorização em duas possíveis direções. De um lado, os operários podem ser aliviados das tarefas mais pesadas, rotineiras ou entediantes, para dedicarem-se a funções diversas e mais criativas. De outro lado, o trabalho colaborativo permite a aquisição de habilidades por parte daqueles que operam equipamentos inteligentes, como são os cobots da UR. Isso tem um efeito específico: restitui ao operador o controle sobre o processo e enriquece o perfil do mesmo”.
Essa opinião é compartilhada por Dömötör da OptoForce: “os robôs colaborativos não são vistos como uma ameaça de substituir o trabalhador, mas como um instrumento que permite mantê-lo. Graças à utilização de cobots, que realizam as tarefas tediosas e repetitivas e são extremamente flexíveis em sua programação, as pessoas podem aumentar sua eficiência e trabalhar de modo proativo e estimulante. O emprego de cobots permite às empresas manter constante a produção em qualquer situação, mesmo quando acontecem solicitações não planejadas de aumento de produção, sem aumentar gastos com a alocação de recursos extras que encarecem os custos de produção”.
Adicionalmente, Visti da Mir ressalta os aspectos positivos dessa revolução, capaz de realmente valorizar as competências das pessoas: “Nossos robôs, assim como muitos outros robôs colaborativos em geral, têm um efeito positivo no trabalho, na medida em que não são concebidos para substituir as pessoas, mas para liberá-las de tarefas duras e pouco nobres. Colocando lado a lado robôs autônomos e pessoas, significa obter o melhor de dois mundos: de um lado a precisão dos incansáveis robôs, de outro a inteligência, a destreza e a adaptabilidade dos humanos, que podem ser aproveitados em atividades de mais alto valor”.

Nicola Giordani

Nicola Giordani

Nicola Giordani, Executivo de vendas de Robôs da Fanuc na Itália, compartilha da opinião dos colegas, acrescentando que “a mudança pode criar resistência, sobretudo naqueles menos flexíveis e menos abertos à inovação, mas não por isso será rejeitada. Os robôs, sem dúvida, representam uma vantagem competitiva para a produtividade das empresas e, sobretudo no caso da robótica colaborativa, uma oportunidade para empregar as pessoas em tarefas variadas e mais qualificadoras. Não acreditamos que a difusão dos robôs levará a um colapso da ocupação na indústria; pelo contrário, prevemos que os trabalhadores que se ocupam hoje de tarefas repetitivas e pouco gratificantes poderão ser reconduzidos a atividades de supervisão ou dedicarem-se a atividades ainda difíceis de automatizar. É evidente que, com o aumento da complexidade dos processos produtivos, se ampliará a busca por profissionais capacitados em competências específicas no âmbito da programação e na análise de Big Data e de Inteligência de Negócios (BI). Trata-se de repensar as competências buscando adaptar-se às novas oportunidades e, claro, para tanto é necessário estar aberto à mudança. Acreditamos na necessidade de investir não apenas em tecnologia, mas também na formação de pessoas, pois uma fábrica super tecnológica não poderá existir sem pessoas qualificadas e capazes de manter a operação com altos índices de produtividade”.

Prontos para gerenciar a transição?

Ainda que todos os entrevistados ressaltem a necessidade de estar aberto à inovação e ser flexível, não podemos esquecer que essa predisposição representa apenas o primeiro passo para a transformação dos trabalhadores, aos quais devem ser apresentados planos de crescimento profissional.

Oscar Ferrato

Oscar Ferrato

Nessa linha, pensa Oscar Ferrato, Gerente de Produtos de Collaborative Robots para a Itália na Abb: “A robótica, e a automação em geral, seguem uma tendência de crescimento, seja em termos de volume seja em termos de inovação; a robótica colaborativa demanda profissionais capazes de intervir durante a produção para efetuar todas as operações de otimização e ajustes do processo, de modo a reprogramar de forma simples e rápida as tarefas dos robôs para atender as necessidades da produção.  Isso demanda primeiramente requalificar os trabalhadores com formação específica nas novas modalidades de trabalho. Em um contexto mais amplo, onde a tecnologia introduz rapidamente novas práticas de operação, é necessária a preparação antecipada dos trabalhadores do amanhã, prevendo o crescimento do mercado de trabalho no qual a automação e a robótica são as bases da formação profissional”.

Marco Filippis

Marco Filippis

Nesse contexto, reforça Marco Filippis, Gerente de Produtos Robôs para a South Emea da Mitsubishi Electric, “é fundamental gerir a fase de transição, que está conduzindo à robotização massiva dentro da perspectiva dos novos aplicativos. A atenção foca, então, não somente nos aspectos tecnológicos ligados ao conceito de Manufatura Inteligente, mas também naquelas empresas dedicadas ao treinamento e formação de mão de obra. Nessas últimas, o emprego de recursos advindos de subsídios na forma de redução de impostos sobre atividades de treinamento e formação de pessoas não apenas sinaliza claramente esse aspecto fundamental, mas coloca as pessoas como imprescindíveis no processo revolucionário de indústria 4.0”. Sobre o que foi dito, Bruun Henriksen, da On Robot, comenta que “muitas empresas têm dificuldade para encontrar novos colaboradores já qualificados, por isso é importante formar e atualizar o capital humano existente na empresa. Através da formação e atualização se capacita os funcionários atuais para que compreendam que os cobots ali estão para os liberarem de tarefas repetitivas”.

Alberto Pellero

Alberto Pellero

Alberto Pellero, Gerente de Estratégia e Marketing da Kuka Roboter na Itália, convida a voltar um passo na análise:” é preciso saber identificar as competências necessárias nos profissionais que se busca. Lembramos que os cursos de Mecatrônica nas escolas técnicas são amplamente disponíveis atualmente, e que os jovens normalmente possuem uma boa formação de base para serem empregados, seja nas empresas que desenvolvem os sistemas de automação seja nas no cliente final. É fundamental o investimento do estado em instrumentos didáticos de robótica de nível profissional que viabilizem a montagem de laboratórios que repliquem o ambiente industrial real para que os estudantes tenham uma formação atualizada e sólida”. A formação, de fato, não se limita aos trabalhadores existente, mas constitui um caminho bem mais longo que começa na escola. Esta é uma premissa da qual está convencido Redavide da Yaskawa: “É necessário promover o contato direto entre as empresas e os estudantes, para aproximar esses últimos do mundo da robótica real, com cursos bem estruturados e com visitas às empresas, para enriquecer a formação teórica com a experiência prática dos profissionais da industrial. Uma vantagem importante da qualificação dos funcionários, promovendo a capacitação via treinamentos internos na empresa, significa encarar o futuro, valorizando os colaboradores existentes e já familiarizados com o processo produtivo”.

Precisamos compreender os robôs

Investir em capacitação significa não apenas manter empregos, mas sim aprender a conviver com uma nova forma de trabalho. Como explica Filippis, da Mitsubishi Electric, “graças à abordagem inovadora ligada à quarta revolução industrial, o setor da robótica deve influenciar a necessidade de evolução do conceito clássico de robô, de forma a contextualizá-lo na fábrica do futuro. Integração com mais níveis da organização, compartilhamento do espaço de trabalho e simplicidade de utilização são certamente os conceitos chave da nova imagem da robótica, que faz dupla com a tecnologia da inteligência artificial e que aponta para novos cenários de aplicação, evidenciando a flexibilidade do robô. Se, sob a ótica gerencial, a inteligência artificial é considerada como tecnologia que resulta em vantagem competitiva, resultando na criação de novos postos de trabalho, o sentimento comum de quem irá trabalhar lado a lado com os cobots é diferente. É, portanto, fundamental formar e requalificar os colaboradores esclarecendo as potencialidades de um processo inovador inevitável”.
Dömötör, da OptoForce ,ao contrário, prefere enxergar mais imediatamente: “Os robôs tradicionalmente são desenhados para trabalhos repetitivos e atualmente a inteligência artificial ainda não é estritamente necessária, ainda que fará parte da pesquisa e desenvolvimento nos próximos anos. A verdade é que os robôs já são agora inteligentes. Graças à programação os cobots desempenham, sim, tarefas repetitivas, mas podem executar operações muito mais complexas, seguir trajetos diversos e não apenas indo do ponto A ao ponto B, se localizam e podem aprender sobre o ambiente à sua volta. Examinando um robô que deve polir uma superfície, os sensores de pressão (força) semelhantes aos da OptoForce, por exemplo, permitem ao robô encontrar a superfície e calcular a força que deve aplicar na operação”.
Pellero, da Kuka Roboter, vê ainda longe o advento do robô inteligente: “No momento não se pode falar propriamente de inteligência artificial, mas sim de robôs ultra dotados de sensores com câmeras e sensores de força, que permitam a possibilidade de adaptar-se a situações imprevistas. Por outro lado, a possibilidade de modificar o próprio programa de trabalho em função de escolhas autônomas é ainda, direi, futurística”.

Você trabalharia perto de um COBOT?

Confiar a um robô uma série de tarefas repetitivas e perigosas significa afastar o trabalhador humano de perigos conhecidos. Mas não podemos esquecer que os cobots são apenas máquinas e, como tais, podem representar uma fonte potencial de risco, provocando receio nos trabalhadores próximos.
Redavide, da Yaskawa, procura minimizar esse receio, ressaltando sobretudo a normativa em vigor:” A novidade do tema resultou que o mercado, não tendo conhecimento amplo, mas parcial, acumulou uma série de dúvidas e incertezas. Os robôs colaborativos têm sua utilização regulada por rígidas normas de segurança, como por exemplo a ISO 10218-1 (Robôs e seus equipamentos de controle – Requisitos de segurança para robôs industriais). Existe também a norma específica ISO/TS 15066:2016 para o (Projeto de postos de trabalho com robôs colaborativos – Cobots), assim como a ISO 13849-1 (Norma de segurança para máquinas). Precisamos ainda lembrar que a avaliação dos riscos não é associada apenas ao robô em si, mas deve compreender a aplicação como um todo: frequentemente são os elementos acessórios, como as ferramentas acopladas ao robô, que adicionam risco adicional à operação do sistema”.
Um aspecto importante deve ser considerado pelos fabricantes de robôs, convocados a avaliar cada possível risco associado à interação homem-máquina. Daí as considerações de Giordani, da Fanuc, que ressalta o cuidado com cada detalhe desde a concepção original: “Nossos cobots não possuem pontas vivas, são protegidos por uma cobertura macia que amortece impactos eventuais. A velocidade é controlada e o movimento é interrompido por um sistema de frenagem especial quando impactos imprevistos ocorrem. Os robôs são dotados dos mais modernos sensores de movimentação, que sugerem ao robô como se comportar conforme o que surge em seu raio de ação. Paradoxalmente, robôs colaborativos podem ser considerados, de certo modo, mais seguros que os robôs industriais, porque por vezes, devido ao hábito ou por pressa, os trabalhadores não respeitam todos os procedimentos de segurança relativos à operação desses últimos. Os cobots são extremamente confiáveis do ponto de vista da segurança; se adicionarmos a natural cautela inicial, quando o operador adota as medidas de segurança necessárias, podemos pensar que é difícil imaginar uma situação mais segura de interação entre homem e máquina”.
Essa é uma opinião reiterada também por Filippis, da Mitsubishi Electric, que lembra que as empresas “definem três abordagens estratégicas para a colaboração entre o homem e o robô. A primeira abordagem prevê a utilização em atividades de segurança avançada com os robôs padrão Melfa, mediante o emprego da central de controle e segurança. Graças a esse recurso é possível criar áreas colaborativas e trabalhar ocasionalmente em postos abertos, mas com total segurança, mantendo inalterada a produtividade da linha. A segunda abordagem prevê a utilização de barreiras de sensores no entorno de robôs tradicionais, ao tempo que os robôs colaborativos podem operar desprovidos de barreiras, pois irão interromper a movimentação mediante choques mecânicos de forma segura. A última e mais inovadora abordagem diz respeito à introdução dos cobots MelCor, que prevê ampla colaboração com o ser humano, ressaltando como características principais a facilidade e rapidez de start-up, simplicidade de programação e aprendizado da movimentação”.

COBOTS – do projeto à segurança

A segurança deve ser garantida já no momento do concepção, quando os projetistas avaliam cada possível risco físico. Contudo, situações bem diversas podem acontecer quando se instala o robô na linha de produção. Um exemplo são os possíveis ataques cibernéticos, como já foi registrado pelo Instituto Politécnico de Milão. Cabe, portanto, ao fornecedor do robô e ao integrador de sistemas, o compromisso de proteger os robôs contra os ataques de hackers? Sobre essa questão, Cocchi, da Universal Robots afirma: “A nenhum dos dois. Ou, melhor dizendo, a todos os envolvidos direta ou indiretamente, incluindo o cliente final do robô. Os robôs, de qualquer tipo, estão tão seguros quanto for a rede Intranet da empresa. Os integradores criam aplicações seguras que são posteriormente depuradas e colocadas em funcionamento junto ao cliente. Contudo, se a rede do cliente não é protegida, intrusos mal-intencionados poderão ter acesso fácil e causar prejuízos. A responsabilidade de proteger o robô recai então no cliente e usuário da máquina”. Compartilha desta opinião, Pellero, da Kuka Roboter: “O robô é apenas um componente no sistema, e a segurança cibernética deve cuidar da planta produtiva como um todo, sobretudo com relação às conexões em nuvem com aplicações de análise de dados e programas de manutenção preditiva, conceitos fundamentais da indústria 4.0”.

Funcionamento contínuo

Sugerindo os próprios robôs colaborativos, os fabricantes ressaltam, entre outras vantagens, a confiabilidade e a capacidade de trabalhar 24/7. Não podemos, contudo, negligenciar que as máquinas possuem uma vida limitada e que podem falhar. As consequências associadas a falhas devem ser antecipadas e evitadas por meio da manutenção adequada. Ferrato, da Abb, lembra que “a correta manutenção dos robôs é fundamental por diversas razões, entre as quais segurança e produtividade. Com esse objetivo, a Abb dotou todos os robôs, sejam tradicionais ou colaborativos, de um sistema de monitoração remota baseado na nuvem, de forma a registrar qualquer anomalia detectada nas máquinas de todo o parque instalado, independentemente de se tratar de falhas que impedem o funcionamento ou de simples alarmes de possíveis problemas futuros. Isso permite programar intervenções para manutenção preventiva e preditiva, sabendo-se de antemão a natureza do reparo a ser feito e evitando situações de parada por falha”. De resto, como explica Giordani, da Fanuc, “a manutenção é imprescindível: devemos coletar os dados relativos ao funcionamento do robô, analisar para entender se o mesmo está trabalhando de modo eficiente, efetuar as intervenções corretivas necessárias e programar manutenções de forma a não parar a produção. Os resultados sobre a eficiência dos robôs são facilmente mensurados pela grande quantidade de dados fornecidos pelos equipamentos. A Fanuc desenvolveu recentemente a ferramenta ZDT: trata-se de um sistema integrado que ativa a monitoração remota dos robôs via nuvem, e eventuais problemas no funcionamento são detectados e o sistema aponta melhorias a serem feitas na programação por ocasião de paradas para manutenção. Uma comodidade dessa solução é que o cliente não necessita preparar profissionais especialistas para determinar se existem problemas, visto que técnicos qualificados na análise de desempenho acompanham e fazem o diagnóstico remotamente. Não devemos esquecer que, para usufruir o máximo desempenho dos robôs, é necessário controlar seu “estado de saúde” antes que os problemas se apresentem”.

Os COBOTS e o futuro

Há décadas, os robôs têm provocado a fantasia do homem, que os imaginou com capacidades extraordinárias. Algumas dessas capacidades hoje são reais, mas é interessante antever o que o futuro reserva para as aplicações industriais. Um futuro possível, segundo Cocchi, da Universal Robots, inclui a evolução das capacidades atuais: “Além das ferramentas padrão, como os dispositivos de manipulação e os sistemas de visão, evoluiremos também na área dos sensores, de modo a aumentar sensivelmente a taxa de colaboração homem-máquina em todas as áreas de aplicação”. Pellero, da Kuka Roboter, correlaciona as tecnologias de comunicação e informação com a robótica, prevendo um maior emprego da “conectividade e de todas as aplicações na nuvem decorrentes, de Machine learning à manutenção preditiva, assim como a nascente robótica móvel, que amplia os horizontes de aplicação da robótica, permitindo-lhe agir em ambientes amplos, improvisados e mesmos assim mantendo a segurança”.
Dömötör ,da OptoForce, prefere imaginar além: “Os robôs colaborativos poderiam ser ainda mais inteligentes, graças ao Machine learning. Por exemplo, uma vez posicionados em um ambiente, esses poderiam, de maneira autônoma, aprender onde se encontram os objetos e compreender quando esses objetos estão fora do lugar apropriado, seguir objetos que se movem e aprender de situações anteriores. Desse modo, evoluiremos de robôs substancialmente cegos a robôs capazes de ver o ambiente e aprender a mover-se nos mesmos, autonomamente”.   
Para Ferrato, da Abb, por outro lado, a próxima fronteira é baseada na flexibilidade, que constitui “uma exigência fundamental da produção no âmbito da robótica colaborativa. Isso se concretizará primeiramente com a facilidade de programação. Em segundo lugar, um robô colaborativo flexível deve ser capaz de adaptar seu comportamento às alterações do contexto externo pelos sensores encarregados de fazer o reconhecimento da presença de pessoas, e assim resguardá-las. Sistemas de visão que permitirão direcionar as pinças e manipuladores de peças serão em breve complementos indispensáveis”.
É ainda distante o momento no qual, como afirmou Issac Asimov, “os braços de aço cromado do robô, capazes de dobrar uma barra de aço de 6 cm de diâmetro, abraçarão uma criança delicadamente, amorosamente e seus olhos brilharão com um vermelho intenso”. Contudo, ter um colega de nome cobot já é uma realidade.
Eduardo Grachten

Fonte - Automazione Industriale No. 260 - https://www.automazioneindustriale.com/

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Segundo os especialistas da empresa russa Kaspersky Lab, especializada em softwares de segurança na Internet, estas são as ameaças de cybersecurity que as industrias irão enfrentar nos próximos 12 meses:

  1. Os sistemas de segurança industrial correrão risco de ataques do tipo ransomware. Os ataques WannaCry e ExPetr observados em 2017 demonstraram que os sistemas operacionais são muito vulneráveis aos ataques via sistemas de informação conectados a internet, alvo tentador aos criminosos da informática que buscam criar danos e lucrar. São previsto também que os ataques de ransomwares que irão buscar os sistemas de automação e controle industrial de baixo nível de segurança em dispositivos como bombas, interruptores, etc.
  2. Os especialistas predizem que irá aumentar a Cyber Espionagem Industrial, em particular o furto de dados dos sistemas de informação industriais. As informações furtadas serão utilizadas para o preparo dos ataque do tipo ransomware.
  3. A venda ou troca de dados de configuração dos sistemas de automação e controle industrial, dados de acesso e senhas irão alimentar o mercado negro, já observado em crescimento. Isso fará surgir um nova área no submundo da TI com segmentos  como “malware-as-a -service”.

Em 2017 o jogo mudou para aqueles que estão procurando implementar medidas de proteção contra os ataques cibernéticos. Os ataques do WannaCry e do Expetr mudaram para sempre a atenção das empresas industriais na implementação das medidas de proteção dos processos críticos e essenciais, contra tentativas de invasão. Isso representou um desenvolvimento importante pois normalmente os sistemas de automação são menos protegidos que os sistemas de informação e os danos causados por invasões são potencialmente maiores.
Felizmente, em 2018 serão conhecidas novas tecnologias dedicadas à proteção cibernética dos sistemas de automação e controle industrial. As novas tecnologias irão incluir melhores controles de segurança da infraestrutura crítica das industrias, em paralelo se observa o aumento da percepção da importância da implementação das novas técnicas de segurança por parte das empresas industriais.

Cybersecurity: novas tecnologias para combater os ataques remotos 

Fonte: Automazione Industriale

O Laboratório Kaspersky desenvolveu e registrou uma nova tecnologia de proteção que permite a detecção de uma das armas mais eficazes dos criminosos cibernéticos, os instrumentos de controle remoto.

Neste último ano, as grandes empresas rapidamente despenderam até 1,2 milhões de dólares pelo resgate imposto pelos ataques aos seus sistemas de informação e automação. Para combater este tipo de ataque, uma empresa necessita implantar diversos níveis de defesa que incluem a ajuda de especialistas em segurança, inteligência de segurança global e diversas ferramentas de cybersecurity.
Os criminosos digitais controlam a distância o computador da vítima para secretamente estabelecer um canal criptografado de comunicação com o servidor principal utilizado no centro de controle. Uma vez instalado no computador de acesso, o instrumento de controle remoto obtém acesso como administrador, dando ao criminoso a capacidade de obter informações reservadas e permitindo comandar secretamente qualquer atividade sobre aquele computador.
Isto é particularmente perigoso nos conglomerados onde a propriedade intelectual é crítica. Se informações secretas forem divulgadas, poderão provocar perdas irreparáveis. Isso pode ser evitado se o falso controle remoto não seja detectado e anulado.
Para remover de modo eficiente e eficaz os programas de controle remoto instalados pelos criminosos cibernéticos, as soluções anti malware devem contemplar sistemas complexos de proteção comportamental. Com a nova tecnologia, o Laboratório Kaspersky ampliou sua capacidade neste setor, removendo o controle remoto assim como o canal criptografado de comunicação com o servidor.

Como funciona

A nova tecnologia funciona analisando a atividade dos programas e aplicações e detectando comportamentos anormais no computador, comparando as atividades que se verificam no computador e suas causas. Confrontando estas correlações com os padrões usuais de utilização e comportamento registrados previamente, a tecnologia pode então impedir o registro do computador infectado na rede corporativa. Pode-se assim detectar a presença dos instrumentos de controle remoto seja de aplicações desconhecidas ou comprometidas, seja de seus componentes.
A partir de 2018, a nova tecnologia fara parte das soluções Kaspersky Anti Targeted Attack. Kaspersky Anti Targeted Attack faz parte do conjunto de ferramentas para segurança corporativa, cobrindo diversas áreas da segurança de TI como a proteção de dispositivos de campo, proteção DDoS, segurança na nuvem e defesas avançadas de ameaças em serviços de cybersecurity.
Fonte: Automazione Industriale.

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