SCADA para a Telemetria do Saneamento com a tecnologia Plug & Play
Descrição
Se você está procurando uma tecnologia para implantar ou modernizar o sistema de telemetria do saneamento de sua cidade , esta solução é para você. Vantagens da Telemetria do Saneamento com a tecnologia Plug & Play :
O que é a telemetria do saneamento?
Trata-se da monitoração e controle dos reservatórios e estações elevatórias de água e esgoto, ETAs (Estações de Tratamento de Água), ETEs (Estações de Tratamento de Esgoto) e demais pontos de interesse como Boosters (Estações de Pressurização), VRPs (Válvulas Reguladoras de Pressão) e pontos de medição de pressão e vazão da rede de distribuição de água tratada. Todo o controle se dá no CCO (Centro de Controle e Operação).
O que é a Telemetria Plug & Play?
Trata-se de uma tecnologia para a supervisão, controle e aquisição de dados de instalações remotas utilizando REMOTAS DE TELEMETRIA, para a leitura de valores analógico e digitais oriundos de sensores de campo e para controlar atuadores, centralizando as decisões de controle e intertravamento em uma central de controle.
A tecnologia leva o nome de Plug & Play devido a simplicidade de instalação e configuração das remotas de telemetria, que não precisam ser programadas. As remotas de telemetria são configuradas em modos pré-estabelecidos de funcionamento, simplificado a aplicação em campo.
A figura abaixo apresenta um exemplo de aplicação da Telemetria Plug & Play no saneamento.
Neste exemplo de aplicação são utilizados Rádios Modem RM-SX900 como elemento de comunicação e um computador rodando Haiwell Cloud SCADA na central de controle.

O que são as Remotas de Telemetria?
Também chamadas de RTU (Remote Telemetry Unit), URT (Unidade Remota de Telemetria), UTR (Unidade de Telemetria Remota), são módulos eletrônicos dotados de microcontrolador, entradas e saídas analógicas e digitais, portas de comunicação, display e relógio de tempo real, que tem a capacidade de ler sensores e acionar atuadores de campo para executar as funções de supervisão, controle e aquisição de dados de campo.
Tipos de sensores que a remota de telemetria pode ler
- Nível, Pressão, Vazão, Temperatura, Tensão, Corrente, Potência, Fator de potência, PH, Oxigênio dissolvido, Turbidez, Pressostatos, Sensores de presença e invasão, etc.
Tipos de atuadores que a remota de telemetria pode controlar
- Inversores, Soft-starters, Chaves de partida, Disjuntor motor, Válvulas proporcionais, Chaves rearmadoras elétricas, Comportas, Válvulas solenoide, Unidades de refrigeração e aquecimento, Sistemas dosadores, etc.
Exemplo de REMOTA DE TELEMETRIA – RT308

Características principais:
- Alimentação: 10 a 30VCC;
- 7 entradas analógicas de 4 a 20 mA;
- 8 entradas digitais;
- 8 saídas digitais;
- 2 canais RS485 MODBUS RTU;
- Display LCD de 4 linhas e 20 colunas;
- Botão encoder para ajuste de parâmetros e scroll da tela.
- Diversos modos de funcionamento selecionáveis.
Central de controle da Telemetria Plug & Play
- O controle da Telemetria Plug & Play é feito utilizando o Haiwell Cloud SCADA.
- O software Haiwell Cloud SCADA permite a monitoração e controle de processos industriais. E o melhor de tudo, é grátis. O software Haiwell Cloud SCADA é baseado em .NET Framework e permite a monitoração e controle de processos industriais. Também é o software utilizado para configurar a linha de IHMs (Interfaces Homem-Máquina) da Haiwell. O Haiwell Cloud SCADA completo e sem limitações está disponível para download sem custos.

SCADA para a Telemetria do Saneamento com a tecnologia Plug & Play
Neste artigo, apresentamos um template do software Haiwell SCADA, já configurado para a telemetria de 5 elevatórias e 5 reservatórios de água tratada. Este template está completo e pronto para ser utilizado sem custos, e pode ser customizado e ampliado pelo usuário. A seguir, detalhamos as telas e funcionalidades deste software supervisório, que pode ser baixado e utilizado de forma totalmente gratuita.
Tela principal
Esta é a tela de entrada quando iniciamos o software Haiwell SCADA na aplicação TELEMETRIA PLUG&PLAY. A tela apresenta o sistema de 5 elevatórias e 5 reservatórios que compõem o sistema de abastecimento de uma cidade genérica.

Como na maioria das telas desta aplicação, a tela principal possui:
- Um menu de botões à esquerda que permite acessar as demais tela principais;
- Um menu de botões à direita que permite acessar as telas de elevatórias;
- Título da tela no topo ao centro;
- Usuário logado;
- Dois botões para pular para a tela anterior e para a tela seguinte no topo à direita;
- Uma tabela de alarmes presentes na base da tela (no exemplo acima mostrando Pressão baixa na sucção da elevatória).
Tela de elevatória

As telas de elevatórias apresentam o funcionamento da estação de bombeamento e do respectivo reservatório.
Condições de operação
- Este quadro sinaliza as seguintes condições presentes na elevatória:
- Alimentação pela bateria (quando falta energia na rede);
- Porta do painel aberta;
- Chave local em manual;
- Falta de fase (tensão da rede em falta);
- Reservatório cheio (nível do reservatório remoto acima do nível de desligamento);
- Pressão de sucção baixa;
- Perda da leitura do nível (reservatório remoto sem comunicação);
- Invasão da estação;
- Horário de ponta.
Energia
Este quadro apresenta a medição de tensão, corrente e fator de potência lidos do multimedidor de grandezas elétricas da estação.
Controle
Neste quadro podemos:
- Selecionar o grupo de motobomba em funcionamento;
- Funcionamento Automático e Manual remoto (em Manual remoto podemos ligar e desligar os motores livremente);
- Salvar parâmetros (executa o salvamento dos setpoints na memória retentiva da remota);
- O indicador “Salvamento” muda de 0 para 1 enquanto está gravando a Flash Memory da remota.
Setpoints de funcionamento da elevatória
Os displays em verde permitem alterar os parâmetros de operação da estação elevatória. São eles:
- PS min: Pressão de sucção mínima;
- Grupo selecionado ( 1 ou 2);
- OFF timeout (tempo em minutos para considerar que o reservatório parou de comunicar e também é o tempo que a remota irá desligar as saídas digitais na falta de comunicação com o CCO);
- D: Nível do reservatório para efetuar o desligamento da elevatória;
- L: Nível do reservatório para efetuar o ligamento da elevatória;
- Após a alteração dos setpoints é necessário clicar no botão “Salva parâmetros” para guardar os valores na memória retentiva da remota. Se o salvamento não for feito, no caso de reset ou religamento da remota, os valores dos setpoints retornarão para os valores previamente salvos.
Funcionamento Manual Remoto
Durante o funcionamento Manual remoto podemos ligar e desligar os grupos de motobombas independente das rotinas automáticas. Em Manual remoto os botão de liga e desliga dos GMBs ficam visíveis.
Funcionamento Automático
No modo automático de funcionamento, a operação da elevatória depende dos seguintes fatores:
- Grupo selecionado;
- Pressão de sucção deve estar acima de PS mínima;
- Nível do reservatório remoto;
- Comunicação do reservatório remoto;
- Chave local da elevatória em automático;
- Sem falta de fase na rede da elevatória.

Históricos
Cada elevatória possui uma tela de históricos que pode ser ativada no botão “Históricos” presente na tela da elevatória.
A tela de históricos contém:
- Tabela de valores das variáveis digitais e analógicas como: grupo motobombas ( 0 ou 1 ), pressão de sucção, pressão de recalque e nível do reservatório remoto;
- Gráfico de tendências mostrando a evolução dos valores analógicos no tempo;
- Registros de operação mostrando as alterações de valores e comandos realizados pelo operador.

Alarmes
A tela de alarmes contém uma tabela com: - Alarmes presentes;
- Histórico de alarmes:
- Alarmes não confirmados pelo operador;
- Alarmes confirmados pelo operador.

Tela de comunicações
A tela de comunicações permite:
- Visualizar o tempo desde a última comunicação com cada remota;
- Ligar ou desligar a comunicação com cada remota.

Tela de reservatórios
Esta tela permite visualizar simultaneamente os reservatórios do sistema, seus respectivos níveis e setpoints de liga e desliga do bombeamento.

Tela das elevatórias
A tela das elevatórias permite visualizar simultaneamente o funcionamento de todas as elevatórias. Clicando no botão azul de cada elevatória faz surgir a tela daquela elevatória. Nesta tela se pode ver qual grupo motobomba que está acionado, se o mesmo está funcionando ou desarmado.

Tela de macromedidores
Esta tela mostra os valores de vazão e volume acumulado dos macromedidores do sistema.

Tela de configuração da remota

A tela de configuração de remotas permite visualizar e/ou ajustar os seguintes parâmetros: - Temperatura interna do microcontrolador;
- Tensão de alimentação do microcontrolador;
- Tensão da bateria CR2032 de manutenção do relógio de tempo real;
- Número de identificação da Flash memory (15679510);
- Data e hora do relógio de tempo real;
- Leitura das entradas em 4 a 20 mA e nos valores de engenharia definidos na parametrização dos canais;
- Endereço MODBUS da remota desejada;
- Horímetros das saídas digitais;
- Volumes acumulados das entradas digitais;
- Estados das entradas digitais;
- Estados das saídas digitais e comando direto das mesma;
- Botão para salvamento de parâmetros ajustado [GRAVA MEMÓRIA FLASH];
- Modo de funcionamento da remota;
- Número de pulsos por metro cúbico nos acumuladores de volume de medidores de vazão;
- Parametrização das entradas analógicas:
- Grandeza física lida na entrada analógica: metros, %, mca, l/s, m3/h, oC, kg, V, A
- Valor mínimo (correspondente à 0 mA)
- Valor máximo (correspondente à 20 mA)
- Ajuste de Span
- Ajuste de Zero
Lógica de funcionamento
O que torna o sistema simples e fácil de implantar e ampliar é a tecnologia Plug&Play criada nesta solução. A lógica principal de funcionamento se dá no computador ou IHM do CCO que roda o software Haiwell SCADA. O controle do sistema se dá por meio de scripts criados dentro do SCADA.
As unidades remotas possuem funcionalidades pré-instaladas, dispensando assim a necessidade de programação local, ou seja, os técnicos de instalação não precisam criar programas em cada remota, resultando em facilidade e rapidez de instalação e posta-em-marcha.
Script de controle de elevatória
Cada elevatória é controlada por um trecho de programa na forma de script que roda dentro do software Haiwell SCADA. A rotina exemplo mostrada abaixo permite:
- Alarmar falta de comunicação com a elevatória;
- Controlar o bombeamento da elevatória conforme o nível do reservatório remoto e dos setpoints de liga e desliga;
- Selecionar o grupo de operação conforme o setpoint “Grupo selecionado”.
- Desligar o bombeamento no caso de:
- Falta de comunicação com o reservatório;
- Falta de fase na rede da elevatória;
- Baixa pressão de sucção;
- Chave local na elevatória na posição manual;
OBS: Esta rotina pode ser livremente alterada pelo cliente para acomodar funcionalidade particulares de cada instalação.
/------------------------------------------------------ Funcionamento da Elevatória 1
$Elevatoria_1.Comunica = $Elevatoria_1.Comunica +1; // Inc relógio comunicação remota 1
$Elevatoria_1.R1_X0 = $Elevatoria1.X0;
$Elevatoria_1.R1_X1 = $Elevatoria1.X1;
$Elevatoria_1.R1_Y0 = $Elevatoria1.Y0;
$Elevatoria_1.R1_Y1 = $Elevatoria1.Y1;
$Elevatoria_1.GMB1_desarm = ($Elevatoria1.Y0 && !$Elevatoria1.X0);
$Elevatoria_1.GMB2_desarm = ($Elevatoria1.Y1 && !$Elevatoria1.X1);
if ($Geral.Delay1 > 5) { // Aguarda 5 segundos
$Elevatoria_1.Falha_comunic = (($Elevatoria_1.Comunica/60)>$Elevatoria1.OFF_timeout); // Perda da comunicação
$Elevatoria_1.Perda_nivel = (($Reservatorio_1.Comunica / 60) > $Elevatoria1.OFF_timeout); // Perda leitura nível
if ($Elevatoria1.A0_F < $Elevatoria1.PS_min) //Pressão baixa na sucção
{ $Elevatoria_1.PS_baixa=1; }
else if ( $Elevatoria1.A0_F > $Elevatoria1.PS_min * 1.1)
{ $Elevatoria_1.PS_baixa=0;}
$Elevatoria_1.Rsrv_cheio = ($Reservatorio1.A0_F > $Elevatoria1.N_desl); //Reservatório cheio
$Elevatoria_1.Bloqueia_elev = $Elevatoria1.X6 + $Elevatoria1.X7 + $Elevatoria_1.Perda_nivel + $Elevatoria_1.PS_baixa + $Elevatoria_1.Rsrv_cheio;
}
if ($Elevatoria_1.Auto_manual == 1)
{
if($Elevatoria1.Grupo_selc == 1)//Grupo 1 seleciona
{if($Elevatoria_1.Bloqueia_elev > 0 && $Elevatoria1.X0 == 1) // Desliga
{ $Elevatoria1.Comando = 2; }
if($Reservatorio1.A0_F < $Elevatoria1.N_liga && $Elevatoria_1.Bloqueia_elev < 1 && $Elevatoria1.X0 === 0) // Liga
{ $Elevatoria1.Comando = 1; }
if($Elevatoria1.X1 == 1)
{ $Elevatoria1.Comando = 4; }
}
if($Elevatoria1.Grupo_selc == 2)//Grupo 2 selecionado
{if($Elevatoria_1.Bloqueia_elev > 0 && $Elevatoria1.X1 == 1) // Desliga
{ $Elevatoria1.Comando = 4; }
if($Reservatorio1.A0_F < $Elevatoria1.N_liga && $Elevatoria_1.Bloqueia_elev < 1 && $Elevatoria1.X1 === 0) // Liga
{ $Elevatoria1.Comando = 3; }
if($Elevatoria1.X0 == 1)
{ $Elevatoria1.Comando = 2; }
}
}
PT-RT308 – Painel de telemetria com RTU RT308
O painel de telemetria PT-RT308 é baseada na remota de telemetria RT308. Os quadros apresentam alto índice de integração, modularidade, facilidade de manutenção, remota com protocolo MODBUS RTU, resultando em montagens de alto desempenho e baixo custo. Os equipamentos destinam-se ao uso em instalações de saneamento tais como reservatório e elevatórias de água e esgoto, pontos de macromedição.
