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Solução Elipse E3 monitora, em tempo real, um total de 31 estações remotas de saneamento, entre poços de captação, elevatórias de água tratada, captações, reservatórios e boosters no SAAE de Marechal Cândido Rondon (PR).

Necessidade do SAAE

O SAAE (Serviço Autônomo de Água e Esgoto) é uma autarquia municipal responsável por executar e explorar os serviços de água e esgoto no município de Marechal Cândido Rondon no Paraná. Para automatizar o sistema de abastecimento de água do município o SAAE decidiu utilizar o Elipse E3.

A grande facilidade com que permite realizar ajustes, melhorias e expansões foi o fator determinante para a escolha da solução desenvolvida pela Alfacomp utilizando o Elipse E3.

SAAE MCR - Telas do supervisório

Figura 1. Tela inicial da aplicação do E3 no SAAE

Solução buscada pelo SAAE

O E3 permite monitorar e executar comandos sobre as 31 unidades do sistema de abastecimento de água de Marechal Cândido Rondon. Para isto, disponibiliza uma tela destinada a cada unidade, na qual é possível supervisionar os níveis, vazões, pressões, tensões e correntes medidos e registrados pelos CLPs dos painéis de telemetria instalados em cada estação remota.

SAAE MCR - Telas do supervisórioFigura 2. Controle de uma das unidades que compõem a rede de abastecimento do SAAE

Na mesma tela, o E3 permite também acompanhar a condição de operação das moto bombas, informando, por exemplo, se há algum equipamento com defeito ou sob manutenção ou se a unidade já se encontra em operação naquele instante. Além disso, o software permite acompanhar ou resetar o período, em horas, de funcionamento das moto bombas.

Ainda relacionado às moto bombas, o E3 permite visualizar e ajustar as configurações padrões definidas para as suas tensões e correntes. As configurações padrões determinadas para as pressões com que as moto bombas bombeiam a água em cada unidade também podem ser monitoradas e ajustadas pelo software.

SAAE MCR - Telas do supervisório

Figura 3. Controle do funcionamento manual ou automático do poço de captação

O mesmo controle vale para as configurações dos níveis de água nos reservatórios, as quais podem ser ajustadas de forma que o sistema ligue ou desligue as moto bombas conforme seja necessário, contribuindo assim para garantir o abastecimento e redução de desperdícios. Neste contexto voltado ao uso mais racional de água e energia, o E3 também permite selecionar quais estações entrarão em funcionamento nos horários de ponta conforme a demanda.

SAAE MCR - Telas do supervisório

Figura 4. Tela que permite escolher quais estações serão acionadas nos horários de ponta

O E3 exibe ainda os níveis e volumes de água verificados no total e junto a cada reservatório, permitindo acessar as configurações padrões ajustáveis da altura da água em cada reservatório. As vazões mensuradas nas moto bombas localizadas entre os poços e reservatórios, tanto a total quanto a calculada por hora, também são monitoradas, assim como o tempo de varredura do sistema de automação em cada unidade.

SAAE MCR - Telas do supervisório

Figura 5. Controle do nível de água presente nos reservatórios

Por fim, a solução da Elipse permite emitir relatórios dos eventos, históricos e alarmes assinalados no período estipulado pelo usuário. Em relação aos alarmes, caso algum valor definido na configuração padrão não esteja sendo respeitado, por exemplo, haja uma subtensão muito abaixo da indicada, o E3 alerta os operadores via um sinal visual e sonoro.

Além dos relatórios, o software permite, que esta mesma análise de desempenho das unidades, seja realizada sob a forma de gráficos. Vale salientar que, tanto os relatórios quanto os gráficos podem ser exportados para PDF ou Excel, sendo instrumentos de extrema utilidade junto às auditorias de fiscalização.

SAAE MCR - Telas do supervisório

Figura 6. Gráfico de análise do nível de um reservatório

Benefícios para o SAAE

O Elipse E3 permite ao SAAE monitorar, em tempo real, as 31 unidades do sistema de abastecimento de água em Marechal Cândido Rondon (PR). Com isto, o operador é informado caso haja qualquer ocorrência via os alarmes, podendo agir com mais agilidade para solucioná-la. Uma manobra que, hoje, é feita em fração de segundos, antes, levava horas, uma vez que o monitoramento não era remoto, mas sim realizado de forma local.

Os relatórios e informações geradas pelo E3 nos permitem diagnosticar e solucionar problemas com mais agilidade, dispensando o envio das rondas até cada unidade simplesmente para monitoramento.

Este controle lhes possibilitou também verificar a necessidade de se elevar o fator de potência das moto bombas. Um benefício que vai direto ao encontro do objetivo central desta automação, ou seja, reduzir os desperdícios com água e, neste caso em particular, energia.

Confira abaixo outros benefícios proporcionados pelo software da Elipse ao SAAE:

  • Monitoramento, em tempo real, das variáveis de pressão, vazão e nível da água nos reservatórios;
  • Possibilidade de monitorar e ajustar as configurações padrões das tensões, correntes, pressões e níveis de água nos reservatórios;
  • Sistema de alarmes que alerta os operadores caso haja qualquer espécie de problema nas unidades;
  • Possibilidade de acompanhar ou resetar o tempo de funcionamento das moto bombas;
  • Monitoramento da condição de operação das moto bombas;
  • Emissão de relatórios dos eventos, históricos e alarmes, que podem ser exportados para Excel e PDF;
  • Emissão de gráficos de análise de desempenho das unidades, que, assim como os relatórios, também podem ser exportados para Excel e PDF.

Ficha Técnica

  • Cliente: SAAE
  • Integrador: Alfacomp Automação Industrial Ltda.
  • Pacote Elipse: Elipse E3
  • Plataforma: Windows 10 PRO
  • Número de cópias: 4 (1 E3 Server + 1 E3 Viewer Control + 1 E3 Viewer Only + 1 E3 Studio )
  • Pontos de I/O: 1500
  • Drivers de comunicação: MODBUS RTU e MODBUS TCP

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Este artigo sobre SCADA para o saneamento – Software supervisório, para controle e aquisição de dados – para a telemetria do saneamento é o oitavo da série Tudo sobre telemetria do abastecimento municipal de água“.

Se você deseja elaborar e implantar um sistema de telemetria para os reservatórios e elevatórias de água e esgoto, ETAs e ETEs, estações reguladoras de pressão e pontos de macromedição, encontrará nessa série de artigos, todo o conhecimento necessário para projetar, construir e implantar sistemas completos.

Juntamente com os artigos, são fornecidos links para download de projetos elétricos completos dos painéis, assim como softwares Ladder para automação das estações e o software customizável SCADA com telas para até 10 reservatórios e 10 elevatórias de água, tudo absolutamente sem custo.

Neste artigo apresentamos um template de software supervisório genérico para um sistema de automação e telemetria de 10 reservatórios e 10 elevatórias de água tratada.

Ao longo do artigo iremos apresentar e descrever:

  • Arquitetura do sistema SCADA de telemetria
  • As telas e suas funcionalidades
  • As telas de reservatórios e seus ajustes
  • As telas de elevatórias e seus ajustes
  • Históricos e seus ajustes
  • Alarmes e seus ajustes
  • Telas de macromedidores
  • Operação automática, manual remota e manual local
  • Telas de comunicações e seus ajustes
  • O template completo e como obtê-lo
  • O software Haiwell Cloud SCADA e como obtê-lo

Seguindo os tutoriais e contando com ajuda de nosso suporte (https://alfacomp.net/suporte/– Whataspp (51)3029.7161), você irá baixar o software gratuito Haiwell Cloud SCADA, irá também baixar o template da aplicação pronto para uso.

Aprendendo a configurar o SCADA, você irá customizar o template para a realidade de sua cidade, tudo isso sem custo.

Arquitetura do sistema SCADA de telemetria

O sistema de automação funciona em protocolo mestre-escravo. A centralização de todas as comunicações se dá no microcomputador do CCO (Centro de Controle e Operação) localizado na [nome do local]. A água tratada na ETA é bombeada para os reservatórios por uma rede de estações elevatórias. Os níveis e parâmetros remotos necessários para o funcionamento de cada estação são lidos e repassados pelo computador do CCO a cada UR (Unidade Remota), ou seja, a informação de nível do reservatório para o qual uma determinada elevatória recalca água é lida do reservatório e enviada para a elevatória.

O operador do sistema supervisório pode efetuar comandos para as estações tais como: bloquear o funcionamento, alterar parâmetros de setpoints do grupo motobomba, ajustar setpoint de controle PID, ligar e desligar os grupos entre outros comandos que serão comentados a seguir.

Todas as comunicações partem da CCO que é dotada de uma antena omni direcional.

Software supervisório SCADA

Este tópico é ilustrativo e demonstra as linhas gerais que orientarão o desenvolvimento do software supervisório.

O software é configurado com HAIWELL SCADA e gravado no disco rígido do microcomputador da central, contendo todas as condições operacionais e controles tais como, por exemplo, níveis de reservatório e comando de motores.

Neste software o operador tem a possibilidade de especificar as condições de setpoints para ligamento e desligamento de bombas, pressão mínima de sucção, além de comandar manualmente os motores e visualizar todas as medições de grandezas elétricas e hidráulicas.

O software contém telas ilustradas artisticamente, com desenhos de reservatórios e motores, com diferentes cores para identificar diferentes estados de funcionamento dos motores. Além disso, fornece relatórios periódicos e online de todas as leituras do sistema. Nas telas também aparecem os alarmes de pane do sistema de maneira visual e sonora.

São registradas em arquivos armazenados no disco rígido do microcomputador, as informações dos últimos xx meses.

Neste item são dadas instruções genéricas e são feitas observações sobre os padrões de representação adotados na configuração do software supervisório.

Tela de abertura do software supervisório

É a tela que surge quando o software é iniciado. Todas as telas são organizadas com uma barra de Menu no topo. A barra de Menu é composta de uma caixa de seleção que dá acesso às diversas telas do aplicativo e de botões para acesso direto às janelas de históricos, alarmes, comunicações, macromedidores, reservatórios e teclas que permitem avançar para a próxima estação ou retroceder para a anterior.

Tela de Login do software supervisório

A tecla de Login permite registrar os usuários e dar acesso às funcionalidades do sistema conforme as permissões de cada um.

SCADA Login

Tela de reservatórios do software supervisório

Esta tela mostra os reservatórios, apresentando os níveis em metros de coluna d’água, porcentagem e volume cúbico de cada reservatório.

SCADA Reservatórios

A tela específica de cada reservatório é ativada clicando sobre o desenho do mesmo.

  • A tela de reservatório apresenta o valor do nível em metros, metros cúbicos e em percentual.
  • O indicador de vazão apresenta a leitura instantânea da vazão em litros por segundo.
  • O quadro de GERAL sinaliza a alimentação pela bateria, a porta do painel aberta, invasão, o alarme sonoro ativado.
  • Clicando sobre o botão CALA ALARME SONORO é possível silenciar o alarme sonoro.
  • Clicando sobre o botão ZERA TOTALIZADOR é possível zerar o totalizador de vazão do macro medidor.

Sempre que um botão é clicado, um comando é enviado para o reservatório e aparece a mensagem Comando enviado. Quando a estação receber este comando, responderá com a mensagem Comando Recebido.

Janela de ajustes dos reservatórios

Clicando no botão Parâmetros Ajustáveis presente na tela dos reservatórios, faz surgir à janela de ajuste de parâmetros ajustáveis dos reservatórios. Essa tela permite ajustar para cada reservatório, os seguintes parâmetros:

  • Máximo – valor máximo de altura útil do reservatório;
  • Alarme baixo – valor do nível para indicação do alarme por nível baixo do reservatório;
  • Alarme alto – valor do nível para indicação do alarme por nível de extravasão do reservatório;
  • Volume – valor máximo do volume em metros cúbicos do reservatório.

SCADA Janela de ajuste dos reservatórios

Tela de macromedidores

Esta tela apresenta os valores do acumulador de volume e as vazões instantâneas lidas pelos macro medidores.

SCADA Macromedidores-1024x576

Para o zeramento do totalizador de vazão, acesse a tela do respectivo reservatório e clique no botão Zera Totalizador.

Tela de elevatórias

As telas de elevatória são funcionalmente semelhantes à tela abaixo. Permitem visualizar e atuar sobre o funcionamento da elevatória sendo mostrada.

SCADA Elevatoria

 

SCADA Grandezas-elétricasO quadro Grandezas Elétricas indica as tensões, correntes e fator de potência na entrada dos CCMs dos motores. As Condições de Operação da estação indicam os alarmes que bloqueiam o funcionamento da elevatória, caso algum indicador esteja piscante deverá ser verifica a causa para que seja possível religar o grupo selecionado. As condições gerais da estação são mostradas na indicação Geral.

No quadro ao lado, temos as indicações do grupo selecionado, indicador do motivo de parada da motobomba e Comandos Gerais, os botões que enviam comandos para a estação, sendo respectivamente de cima para baixo, bloqueia o funcionamento automático, libera o funcionamento automático e cala alarme sonoro.

Quando na situação Bloqueado pelo CCO, é possível ligar ou desligar cada grupo individualmente, conforme disposição da chave de seleção de grupo. Isto é feito clicando nos botões que estão localizados abaixo do grupo motobomba.

Sempre que um botão é clicado, um comando é enviado para a elevatória e aparece a mensagem Comando enviado. Quando a estação receber este comando, responderá com a mensagem Comando Recebido.

Lógica de Funcionamento de Estações Elevatória

Os equipamentos e softwares integrantes do sistema de automação das remotas foram projetados e desenvolvidos visando à padronização das estações. O software foi escrito obedecendo aos conceitos de programação estruturada e orientação a objeto.

O sistema de automação das elevatórias tem por objetivo acionar os grupos motores bomba de maneira a manter o nível dos reservatórios abastecidos pelas elevatórias, dentro de valores programados. A informação de nível de cada reservatório é enviada à elevatória respectiva pelo microcomputador localizado no CCO.

O bombeamento somente é acionado se as condições básicas de operação estão satisfeitas. A elevatória é impedida de bombear por:

  • Chave local em manual
  • Bloqueado pela ETA
  • Subtensão na rede
  • Sobre tensão na rede
  • Pressão baixa na sucção
  • Reservatório cheio
  • Perda da leitura do nível
  • Grupo selecionado em falha

O sistema de automação é composto por um CLP abrigado em quadro elétrico juntamente com os demais dispositivos.

Operação Manual Local

No Modo Manual o painel de automação não atua sobre o comando das bombas, neste modo, as bombas são comandas pelo operador diretamente nos quadros de comando respectivos e o painel de automação somente lê os sinais disponíveis e prove comunicação com o concentrador de comunicação localizado no CCO, tais como as grandezas elétricas, hidráulicas e entradas digitais.

SEMPRE QUE UMA OPERAÇÃO DE MANUTENÇÃO FOR REALIZADA, A PRIMEIRA AÇÃO DEVERÁ SER A DE COLOCAR O SISTEMA EM MODO MANUAL. ISTO É FEITO POSICIONANDO A CHAVE SELETORA NA POSIÇÃO MANUAL.

Para operar o sistema manualmente é necessário:

  • Girar as seletoras A/M para a posição MANUAL.
  • Aguardar que os grupos sejam desligados.
  • Operar manualmente os grupos pelas chaves localizadas nos painéis de acionamentos existentes.

Operação Automática

No Modo Automático o comando das bombas se dá integralmente através do painel de automação, com base no programa aplicativo carregado no CLP e de acordo com o nível do reservatório de recalque, seguindo o já descrito nessa seção, e executando as funções de leitura e comunicação descritas no Modo Manual.

Para operar o sistema automaticamente é necessário:

  • Desligar os grupos;
  • Girar a seletora A/M para a posição AUTOMÁTICO;
  • Aguardar a entrada dos grupos.

Operação Manual Remoto

No Modo Via Telemetria, a estação pode ser comandada via central de operação, sendo possível realizar todas ações previstas para cada elevatória, sempre a critério e responsabilidade do operador sem interferência do programa aplicativo carregado no CLP, exceto as que envolvam segurança operacional e de monitoração, tais ações, como ativação e desativação da elevatória, ligar e desligar grupos e alterar a seleção de grupo principal e etc.  A operação via telemetria é executada por comandos chamados Ativação e Desativação.

Para operar o sistema via telemetria é necessário selecionar a tela da estação desejada e:

  • Selecionar BLOQUEIO PELO CCO;
  • Comandar os GRUPOS pelos respectivos botões de Liga e Desliga;
  • Aguardar a entrada dos grupos.

Janela de parâmetros ajustáveis das elevatórias

Ao clicar no botão Parâmetros Ajustáveis, mostrará a tela de ajustes dos parâmetros ajustáveis das estações elevatórias. Nesta tela de parâmetros ajustáveis, são alterados os valores de set points de ligamento e desligamento do grupo moto bomba, valores de proteção do motor, sendo subtensão, sobre tensão, subcorrente e sobre corrente, também possui proteção por pressão mínima na sucção e desligamento automático da moto bomba por tempo de falta de comunicação do reservatório com a elevatória.

SCADA Janela-de-ajustes-das-elevatórias

Tela de comunicações

Cada estação está representada pela figura de um rádio. Os rádios possuem um indicador numérico que mostra o tempo, em segundos, desde a última comunicação bem-sucedida. A cada nova comunicação, o mostrador é zerado e a cor muda para amarelo. Se o tempo desde a última comunicação exceder 120 segundos, o mostrador muda para cor vermelha.

SCADA Comunicacoes

 

Para habilitar a comunicação com cada estação, clique no botão Menu no canto esquerdo inferior da tela, em seguida clique no botão Devices management, que abrirá uma tela com todos os dispositivos configurados para comunicação com o supervisório. Para habilitar ou desabilitar um dispositivo, clique na caixa da coluna Enable da respectiva estação.

SCADA Ajuste-das-comunicações

Esta tela permite habilitar e desabilitar a comunicação de cada estação de forma que estações não operantes não prejudiquem o desempenho do sistema.

Tela de históricos

A tela de histórico mostra na forma de tabela os valores armazenados no arquivo histórico.

SCADA Histórico

Para configurar a pesquisa no histórico, selecione a estação desejada na caixa de seleção e ajuste as datas de início e fim da pesquisa, assim como os horários iniciais e finais. Após ajustado, clicar no botão Generate report.

  • Para exportar o relatório histórico clicar no botão Export.
  • Para imprimir, clicar no botão Print.

Gráfico histórico

Para visualizar os dados históricos em forma gráfica, clique sobre o botão Gráfico. Isso faz abrir uma janela de configuração do gráfico histórico selecionado. Para configurar a pesquisa no gráfico histórico, ajuste as datas de início e fim da pesquisa, assim como os horários iniciais e finais clicando no botão Select time interval. Após ajustado, clicar no botão Refresh.

SCADA Historico grafico

O gráfico mostrará os valores das variáveis em formato percentual, desta maneira, podemos observar em uma única escala valores de diferentes fundos de escala.

Tela de alarmes ativos

Ao clicar no botão localizado na parte inferior da tela com o símbolo  “i”  ou este “46” que mostra a quantidade de alarme ativos.

Permitirá visualizar na forma de tabela, os alarmes ocorridos e registrados no arquivo de alarmes. Podemos reconhecer os alarmes ativos e verificar quais alarmes retornaram ao seu valor normal de operação, para reconhecer os alarmes clique no botão Confirm the alarm para confirmar somente um alarme selecionado, ou clique no botão Confirm all alarm para confirmar todos os alarmes ativos.

Na aba History alarm podemos pesquisar todos os alarmes históricos desde a inicialização do supervisório, mas somente podemos visualizar sem ações de exportação ou impressão.

SCADA Alarmes ativos

Tela de alarmes históricos

Esta tela permite visualizar na forma de tabela, os alarmes ocorridos e registrados no arquivo de alarmes em histórico.

Para configurar a pesquisa dos alarmes, selecione a estação desejada na caixa de seleção e ajuste as datas de início e fim da pesquisa, assim como os horários iniciais e finais. Após ajustado, clicar no botão Generate report.

Os alarmes são registrados no momento que ocorre a mudança do bit de alarme de false para true e vice-versa. No entanto, o relatório salva o momento da mudança do bit, representando-o com o valor “zero” no momento da ocorrência, como pode ser visto na tela abaixo.

SCADA Alarmes

  • Para exportar o relatório de alarmes clicar no botão Export.
  • Para imprimir, clicar no botão Print.

Início e Fim de Operação

O aplicativo é ativado através do ícone do Haiwell Scada Runtime localizado na área de trabalho do computador, para iniciar o sistema deve-se clicar duas vezes sobre o ícone.

SCADA Janela welcomeIsso faz surgir uma janela onde se pode abrir o projeto localizado no computador local, utilizando o botão Run local project ou localizado na rede clicando no botão Run network Project. Encontre o arquivo com a extensão “hwrun” e execute o programa aplicativo.

Para fechar o programa utilize a sequência de teclas do Windows ALT+F4 ou clique no botão Menu localizado no canto inferior esquerdo da tela e clique em Quit.

SCADA Janela-fechamento

Botões

Os botões podem ter, entre outras, as seguintes funções:

  • Trocar ou ativar telas;
  • Ativar funções. Ex: ligar motor, zerar horímetro, etc,
  • Fechar uma janela.

Programação de parâmetros

Algumas telas possuem campos para a entrada de valores (setpoints). Para entrar com um valor, clique com o mouse sobre o campo desejado, digite o valor e pressione a tecla OK do teclado. Cada campo possui valores mínimos e máximos permitidos. Valores fora dos limites são rejeitados.

SCADA Programação-de-parâmetros

Janelas de confirmação

Janelas de confirmação surgem quando clicamos em alguns objetos ou botões, solicitando a confirmação ou não daquela atitude. Veja exemplo abaixo.
SCADA Confirmação

Solicite o template completo e sem custo aqui

 

Haiwell Cloud SCADA

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.

Projeto de automação e telemetria de um reservatório de água tratada

Este artigo contendo o Projeto de automação e telemetria de um reservatório de água tratada é o décimo da série Tudo sobre telemetria do abastecimento municipal de água“.
Se você deseja elaborar e implantar um sistema de telemetria para os reservatórios e elevatórias de água e esgoto, ETAs e ETEs, estações reguladoras de pressão e pontos de macromedição, encontrará nessa série de artigos, todo o conhecimento necessário para projetar, construir e implantar sistemas completos.
Juntamente com os artigos, são fornecidos links para download de projetos elétricos completos dos painéis, assim como softwares Ladder para automação das estações e o software customizável SCADA com telas para até 10 reservatórios e 10 elevatórias de água, tudo absolutamente sem custo.

Neste artigo apresentamos o projeto completo de hardware e software para a automação, controle e telemetria de um reservatório de água tratada.

Descrição geral do funcionamento do reservatório de água tratada

Normalmente, um reservatório tem por finalidade abastecer por gravidade um bairro ou região do município. Cabe à estação elevatória de água a função de manter o reservatório abastecido. Para tanto, a informação do nível do reservatório deve ser transmitida à elevatória para essa, por sua vez, comande o funcionamento dos grupos moto bombas de maneira a manter o reservatório sempre com o nível dentro dos níveis predefinidos de operação.
As unidades remotas de reservatório têm por objetivo ler os sinais de nível e vazão e reportá-los ao CCO. A informação de nível de cada reservatório é repassada à sua respectiva estação elevatória pelo sistema da comunicação via rádio, centralizado no CCO.
Nesse tipo de configuração o reservatório terá dois níveis (set points) pré-definidos pela operação:

  • Nível de liga: O nível de liga é mais baixo que o nível de desliga e é aquele nível, que quando atingido, indica para a lógica de comando da elevatória que o grupo moto bomba deve ser ligado.
  • Nível de desliga: O nível de desliga é mais alto que o nível de liga e é aquele nível, que quando atingido, indica para a lógica de comando da elevatória que o grupo moto bomba deve ser desligado.

A figura a seguir apresenta a topologia simplificada de uma estação de reservatório.

Painel de telemetria PT5420

Baseado no CLP Haiwell modelo C16SOP, o painel apresenta alto índice de integração, modularidade, facilidade de manutenção e protocolo MODBUS RTU mestre e escravo, resultando em uma montagem de alto desempenho e baixo custo. O quadro está programado para controlar e monitorar:

  • Vazões de saída de água;
  • Nível de reservatório;
  • Invasão;
  • Falta de energia;
  • Painel aberto;

Características técnicas do painel de telemetria

CLP Haiwell C16SOP com 8ED 8SD
Elemento de comunicação Rádio modem RM2060
Alimentação Fonte carregadora com bateria e autonomia de 12 horas
Entradas analógicas 08 entradas analógicas em 4 a 20 mA protegidas contra surtos
Entradas digitais 7 entradas digitais em 24V livres
Saídas digitais 8 saídas digitais, sendo 08 isoladas a réle pelo módulo ID2908
Iluminação Módulo SW3301 com 12 LEDs brancos de alta intensidade
Indicação de porta aberta Sensor de porta aberta conectado ao CLP
Indicação de alimentação Sensor indica alimentação pela rede ou pela bateria
Dimensões Altura 40 x Largura 40 x Profundidade 20 cm
Grau de Proteção IP54 (*consulte outros modelos)
Proteção da alimentação DPS SW3300

Componentes do painel de telemetria

Qtd. Modelo Descrição
1 Haiwell C16SOP CLP com 08 entradas digitais, 08 saídas digitais, porta serial RS232 e RS485
1 Elemento de Comunicação De acordo com modelo escolhido
1 Alfacomp 2061 Fonte de alimentação com bateria
1 Alfacomp – SW3300 Seccionador e protetor com tomada
1 Alfacomp – SW3301 Iluminador de painel com chave fim de curso
1 Alfacomp – IA2820 Interface analógica multiplexada para 8 entradas em 4 a 20mA
1 Alfacomp – ID2908 Isolador a relés para 8 saídas digitais
1 Alfacomp – CN3203 Protetor contra surtos para cabo de RF com conexões N-fêmea (se o elemento de comunicação for rádio)
1 Alfacomp – CB3100 Cabo interno de RF (se o elemento de comunicação for rádio)
1 Cemar – CS-4040-20 Quadro de comando metálico
1 Cemar – BT-7 VD Barra de terra
3 Porta fusível Borne porta fusível
10 Borne Borne Modular 2,5 mm
9 Poste Poste Clip Fix 35-5

Materiais diversos utilizados na instalação da remota de telemetria

Qtd. Descrição
1 Antenas conforme definido no projeto de rádio
2 Conector N macho para cabo RGC 213
1 Cabo externo de RF RGC213
1 Mastro de antena conforme definido no projeto de rádio
1 Materiais diversos de montagem de campo

Esquema elétrico do quadro de automação – Remota de reservatório

Software de controle do reservatório

A programação do CLP que controla e monitora o reservatório é feita em Ladder.
A figura a seguir apresenta os módulos de rotinas que compõe a programação da estação.

Lista de entradas e saídas

Entradas analógicas

Entrada Descrição Escala Faixa de medição Memória
E0 Nível do reservatório 250 a 1250 0 a 10,0 m V40
E1 Vazão instantânea 250 a 1250 0 a 200,0 l/s V41
E2 250 a 1250 V42
E3 250 a 1250 V43
E4 250 a 1250 V44
E5 250 a 1250 V45
E6 250 a 1250 V46
E7 250 a 1250 V47

Entradas digitais

Entrada Descrição Memória
X0 Pulsos do módulo IA2820 X0
X1 Indicação de CA presente X1
X2 Intrusão no painel X2
X3 Invasão na estação X3
X4 Pulso do acumulador de volume X4
X5 X5
X6 X6
X7 X7

Saídas digitais

Saída Descrição Memória
Y0 Alarme sonoro Y0
Y1 Y1
Y2 Y2
Y3 Y3
Y4 Y4
Y5 Sinal SL0 de seleção de canal do módulo IA2820 Y5
Y6 Sinal SL1 de seleção de canal do módulo IA2820 Y6
Y7 Sinal SL2 de seleção de canal do módulo IA2820 Y7

Mapa de memórias do CLP

Memória Descrição Tipo Tag Sub-rotina
Memórias internas não retentivas – M0 a M3
M0 Ativa alarme sonoro BOOL ALR ON PGB:ALARME
M1 Desativa/reseta alarme sonoro BOOL RST ALR REMOTO PGB:ALARME PGB:CMD
M2 Identifica nível baixo BOOL Nível baixo PGB:BITS_STATUS
M3 Identifica nível alto BOOL Nível alto PGB:BITS_STATUS
Memórias internas especiais – SM0 a SM5
SM0 Ligado enquanto CLP em modo RUN BOOL On during Running
SM5 Pulso a cada 1 segundo BOOL 1s clock pulse
Timers – T0 a T3
T0 Debounce de 3s para acionar alarme sonoro TIMER DEBOUNCE ALR PGB:ALARME
T1 Rearma remotamente alarme sonoro após 10min TIMER DEBOUNCE ALR2 PGB:ALARME
T2 Aguarda 5s para alarmar nível baixo TIMER NIVEL BAIXO PGB:BITS_STATUS
T3 Aguarda 5s para alarmar nível alto TIMER NIVEL ALTO PGB:BITS_STATUS
Contadores 16bits – C0
C0 Acumulador de pulsos do totalizador de vazão CTU Pulso Tot1 PGB:TOTALIZADOR
Registradores retentivos – V0 a V104
V0 Nível do reservatório WORD Nivel1 PGB:BITS_STATUS PGB:ESCALA_NIVEL
V1 Vazão instantânea WORD Vazao1 PGB:ESCALA_VAZAO
V2 Cópia do comando enviado pelo CCO WORD Cmd_RX PGB:CMD
V3 Segundos de 0 a 59s WORD Segundeiro PGB:MAIN
V4 Bit de status WORD Status PGB:BITS_STATUS
V5 Acumulador de volume TOT1_L – parte baixa WORD Tot1_L PGB:CMD PGB:TOTALIZADOR
V6 Acumulador de volume TOT1_H – parte alta WORD Tot1_H PGB:CMD PGB:TOTALIZADOR
V38 Contador das saídas digitais para multiplexagem WORD Count Multiplex PGB:IA2820
V39 Contador de pulsos da IA2820 WORD Pulsos IA2820 PGB:IA2820 INT:LE_IA2820
V40 Valor da entrada analógica E0 – 0 a 1250 WORD EA0 PGB:IA2820 PGB:ESCALA_NIVEL
V41 Valor da entrada analógica E1 – 0 a 1250 WORD EA1 PGB:IA2820
PGB:ESCALA_VAZAO
V42 Valor da entrada analógica E2 – 0 a 1250 WORD EA2 PGB:IA2820
V43 Valor da entrada analógica E3 – 0 a 1250 WORD EA3 PGB:IA2820
V44 Valor da entrada analógica E4 – 0 a 1250 WORD EA4 PGB:IA2820
V45 Valor da entrada analógica E5 – 0 a 1250 WORD EA5 PGB:IA2820
V46 Valor da entrada analógica E6 – 0 a 1250 WORD EA6 PGB:IA2820
V47 Valor da entrada analógica E7 – 0 a 1250 WORD EA7 PGB:IA2820
V50 Preset do fundo de escala do sensor de nível WORD Preset nivel1 PGB:ESCALA_NIVEL
V51 Preset do fundo de escala do sensor de vazão WORD Preset vazao1 PGB:ESCALA_VAZAO
V52 Preset da quantidade de pulsos para totalizar 1 metro cúbico WORD Pulsos Tot1 PGB:TOTALIZADOR
V100 Comando enviado pelo CCO WORD Cmd PGB:CMD
V101 Preset de nível máximo de lâmina d’água WORD Nivel Max
V102 Preset de nível baixo para alarme de nível WORD Nivel Baixo PGB:BITS_STATUS
V103 Preset de nível alto para alarme de nível WORD Nivel Alto PGB:BITS_STATUS
V104 Preset de volume máximo em metros cúbicos do reservatório WORD Volume Max

ICOM – Interface de comunicação

O mapeamento de memória utilizado para leitura e escrita do mestre de comunicação Modbus RTU chamamos de ICOM. A tabela abaixo referência quais são os endereços de memória utilizados.

  • Bloco de Memória de Monitoração (V0 a V6)
  • Bloco de Memória de Setpoints (V100 a V104)

Bloco de memória de monitoração (V0 a V6)

Este é o bloco de dados lidos pelo CCO.

Posição Tag Descrição Memória
00 Nivel1 Nível do reservatório V0
01 Vazao1 Vazão instantânea V1
02 Cmd_RX Cópia do comando enviado pelo CCO V2
03 Segundeiro Segundos de 0 a 59s V3
04 Status Bit de status V4
05 Tot1_L Acumulador de volume TOT1_L – parte baixa V5
06 Tot1_H Acumulador de volume TOT1_H – parte alta V6

Descrição da memória de monitoramento – STATUS

A memória Status contém 16 bits que são utilizados como status de funcionamento da estação, cada bit identifica uma ocorrência, sendo 0=false e 1=true.

Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
  • Bit 0 =0(bateria), =1(rede CA)
  • Bit 1 =0(porta fechada), =1(porta aberta)
  • Bit 2 =0(invasão sim), =1(invasão não)
  • Bit 3 =0(alarme sonoro desligado), =1(alarme sonoro ligado)
  • Bit 4 =0(nível normal), =1(nível baixo)
  • Bit 5 =0(nível normal), =1(nível alto)

Bloco de memória de setpoints (V100 a V105)

Este é o bloco de parâmetros enviados pelo CCO.

Posição Tag Descrição Memória
00 Cmd Comando enviado pelo CCO V100
01 Nivel Max Preset de nível máximo de lâmina d’água V101
02 Nivel Baixo Preset de nível baixo para alarme de nível V102
03 Nivel Alto Preset de nível alto para alarme de nível V103
04 Volume Max Preset de volume máximo em metros cúbicos do reservatório V104

Descrição da memória de setpoint – Cmd

A memória Cmd é responsável por receber valores do CCO e executar comandos, que estão listados a seguir.

  • 00 = sem comando
  • 01 = zera totalizador de vazão parte alta e parte baixa do registrador (V5 e V6)
  • 02 = cala alarme sonoro

Solução Elipse E3 monitora, em tempo real, um total de 20 Estações de Armazenagem de Água e 60 moto bombas controladas pelo SAEMAS em Sertãozinho (SP)

FONTE: https://www.elipse.com.br/case/elipse-e3-permite-ao-saemas-diagnosticar-e-solucionar-problemas-em-fracao-de-segundos/

Necessidade

O SAEMAS (Serviço Autônomo de Água, Esgoto e Meio Ambiente de Sertãozinho) é uma autarquia municipal responsável por executar e explorar os serviços de água e esgoto em Sertãozinho, interior de São Paulo. Para automatizar o sistema de abastecimento de água em Sertãozinho, o SAEMAS decidiu utilizar o Elipse E3.

A grande facilidade com que permite realizar ajustes, melhorias e expansões foi o fator determinante para a escolha da solução desenvolvida pela Alfacomp utilizando o Elipse E3.

SAEMAS - Telemetria de água e esgoto

Figura 1. Tela inicial da aplicação do E3 no SAEMAS

Solução

O E3 permite monitorar e executar comandos sobre as 20 unidades do sistema de abastecimento de água de Sertãozinho, cada uma delas composta de um reservatório e três moto bombas. Para isto, disponibiliza uma tela destinada a cada unidade, na qual é possível supervisionar as vazões, pressões, tensões e correntes assinaladas junto às moto bombas, assim como os níveis de água nos reservatórios.

SAEMAS - Telemetria de água e esgoto

Figura 2. Controle de uma das unidades que compõem a rede de abastecimento de Sertãozinho

Na mesma tela, o E3 permite também acompanhar a condição de operação das moto bombas, informando, por exemplo, se há algum equipamento com defeito ou sob manutenção ou se a unidade já se encontra em operação naquele instante. Além disso, o software permite acompanhar ou resetar o período, em horas, de funcionamento das moto bombas.

Ainda relacionado às moto bombas, o E3 permite visualizar e ajustar as configurações padrões definidas para as suas tensões e correntes. As configurações padrões determinadas para as pressões com que as moto bombas bombeiam a água em cada unidade também podem ser monitoradas e ajustadas pelo software.

SAEMAS - Telemetria de água e esgoto

Figura 3. Controle das configurações de tensão e corrente na moto bomba entre o poço e o reservatório da unidade

O mesmo controle vale para as configurações dos níveis de água nos reservatórios, as quais podem ser ajustadas de forma que o sistema ligue ou desligue as moto bombas conforme seja necessário, contribuindo assim para garantir o abastecimento e redução de desperdícios. Neste contexto voltado ao uso mais racional de água e energia, o E3 também permite selecionar quais estações entrarão em funcionamento nos horários de ponta conforme a demanda.

SAEMAS - Telemetria de água e esgoto

Figura 4. Tela que permite escolher quais estações serão acionadas nos horários de ponta

O E3 exibe ainda os níveis e volumes de água verificados no total e junto a cada reservatório, permitindo acessar as configurações padrões ajustáveis da altura da água em cada reservatório. As vazões mensuradas nas moto bombas localizadas entre os poços e reservatórios, tanto a total quanto a calculada por hora, também são monitoradas, assim como o tempo de varredura do sistema de automação em cada unidade.

SAEMAS - Telemetria de água e esgoto

Figura 5. Controle do nível de água presente nos reservatórios

Por fim, a solução da Elipse permite emitir relatórios dos eventos, históricos e alarmes assinalados no período estipulado pelo usuário. Em relação aos alarmes, caso algum valor definido na configuração padrão não esteja sendo respeitado, por exemplo, haja uma subtensão muito abaixo da indicada, o E3 alerta os operadores via um sinal visual e sonoro.

Além dos relatórios, o software permite, que esta mesma análise de desempenho das unidades, seja realizada sob a forma de gráficos. Vale salientar que, tanto os relatórios quanto os gráficos podem ser exportados para PDF ou Excel, sendo instrumentos de extrema utilidade junto às auditorias de fiscalização.

SAEMAS - Telemetria de água e esgoto

Figura 6. Gráfico de análise das variáveis elétricas das moto bombas de uma unidade

Benefícios

O Elipse E3 permite ao SAEMAS monitorar, em tempo real, as 20 unidades do sistema de abastecimento de água em Sertãozinho. Com isto, o operador é informado caso haja qualquer ocorrência via os alarmes, podendo agir com mais agilidade para solucioná-la. Uma manobra que, hoje, é feita em fração de segundos, antes, levava horas, uma vez que o monitoramento não era remoto, mas sim realizado de forma local.

“Os relatórios e informações geradas pelo E3 nos permitem diagnosticar e solucionar problemas com mais agilidade, dispensando o envio das rondas até cada unidade simplesmente para monitoramento”, disse Leandro Espinoza, Químico do SAEMAS.

Segundo Espinoza, este controle lhes possibilitou também verificar a necessidade de se elevar o fator de potência das moto bombas. Um benefício que vai direto ao encontro do objetivo central desta automação, ou seja, reduzir os desperdícios com água e, neste caso em particular, energia.

“Graças ao E3, conseguimos verificar a necessidade de corrigirmos o fator de potência das moto bombas e, a partir desta observação, podermos tomar, futuramente, as medidas mais indicadas para executar esta correção que, acreditamos, representará uma economia de energia na ordem de R$ 20 mil por mês”, revelou.

Confira abaixo outros benefícios proporcionados pelo software da Elipse ao SAEMAS:

  • Monitoramento, em tempo real, das variáveis de pressão, vazão e nível da água nos reservatórios;
  • Possibilidade de monitorar e ajustar as configurações padrões das tensões, correntes, pressões e níveis de água nos reservatórios;
  • Sistema de alarmes que alerta os operadores caso haja qualquer espécie de problema nas unidades;
  • Possibilidade de acompanhar ou resetar o tempo de funcionamento das moto bombas;
  • Monitoramento da condição de operação das moto bombas;
  • Emissão de relatórios dos eventos, históricos e alarmes, que podem ser exportados para Excel e PDF;
  • Emissão de gráficos de análise de desempenho das unidades, que, assim como os relatórios, também podem ser exportados para Excel e PDF.

Ficha Técnica

  • Cliente: SAEMAS
  • Integrador: Alfacomp Automação Industrial Ltda.
  • Pacote Elipse: Elipse E3
  • Plataforma: Windows Server 2012
  • Número de cópias: 4 (1 E3 Server + 3 E3 Viewer Control)
  • Pontos de I/O: 1500
  • Drivers de comunicação: MODBUS RTU

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Tutorial – Treinamento básico no Haiwell Cloud SCADA

Este Tutorial serve como apoio ao Módulo de Treinamento para execução e programação do Haiwell Cloud SCADA. Com ele, você acompanhará o conteúdo do curso. No Treinamento é apresentado um estudo de caso que simula uma aplicação real, um sistema de supervisão e controle.

A sequência de aprendizado disposta neste treinamento é a base que a Alfacomp com toda sua experiência em desenvolvimento de softwares e soluções, considera como práticas comuns para criação de aplicações de supervisão e controle. O roteiro deste tutorial apresenta uma aplicação exemplo com os recursos e ferramentas mais importantes do sistema. Essa aplicação não cobre todas as possibilidades oferecidas pela ferramenta, no entanto as informações aqui apresentadas neste primeiro contato serão suficientes para que o usuário se torne autônomo para criar suas próprias aplicações.

Suporte técnico

Ante de começarmos, queremos que você saiba que pode contar com nosso suporte:

Vídeo aulas

Aplicação do tutorial

No Treinamento é apresentado um estudo de caso que simula uma aplicação real, um sistema de supervisão e controle. Neste caso, iremos monitorar o nível de um reservatório, e o status de uma bomba, incluindo alarmes e relatórios.

Topologia do sistema de automação do exemplo dado no tutorial

A topologia do sistema, irá simular a leitura de dados de um CLP em MODBUS, e o controle do mesmo para acionar as bombas.

Instalando o Haiwell Cloud Scada

O primeiro passo é baixar o software no link (https://contato.site/c99271594b/maquina-inicial/haiwell-cloud-scada). Feito isso você receberá um arquivo compactado, que deve ser extraído para obter o executável e assim iniciar a instalação.

Feita a extração do arquivo na mesma pasta, você irá identificar o executável HaiwellSCADA3_Setup(3.X.X.XX). De um duplo clique no arquivo e inicie a instalação. Vá clicando em Next até finalizar.

Na última etapa da instalação o instalador irá perguntar se você deseja executar o develop, deixe marcado se você for iniciar o treinamento.

 

Após a conclusão da instalação você terá 3 aplicativos instalados em seu computador:

  • Haiwell Cloud HMI Manager: Este App serve para configurar os parâmetros de uma IHM sem a necessidade de carregar um software. Você pode alinhar a tela, atualizar e verificar firmware e verificar versões de software
  • Haiwell Cloud SCADA Develop: Este App serve para o desenvolvimento de aplicações propriamente, nele você cria, testa, edita e grava suas criações nos produtos Haiwell, como IHM, PC industrial, CBOX ou mesmo um PC.
  • Haiwell Cloud SCADA Runtime: Este App serve para rodar a aplicação, você tem a opção de registrar e instalar apenas este software no cliente para que ele use a criação do desenvolvedor.

A função runtime está disponível 2 horas sem registro, depois disso é necessário se registrar, o mesmo é GRATUITO.

Registrando o Haiwell Cloud Scada

Neste capítulo vamos registrar o software, o registro é grátis, e por este motivo é recomendado, para que as simulações em runtime não sejam limitadas como mencionado anteriormente. Após instalar e abrir o app develop, procure o menu help e register the software.

Abrirá uma janela para você preencher com o código, como não temos, vamos solicitar preenchendo o cadastro.

Clicando no item 2, você será direcionado a uma página, onde irá fornecer seus dados e principalmente seu e-mail para receber o código de registro. Informe se você é desenvolvedor ou usuário e preencha os outros dados marcados pelo “*”.

Feito isso, clique ao fim da página em “SUBMIT” e você receberá um aviso de sucesso.

Aguarde receber um e-mail com o código para concluir a instalação, isso pode levar 24 horas devido ao fuso horário da China em relação a nós no Brasil.

No e-mail você receberá o “registration code”, com 24 dígitos, copie e acesse o menu “help / register the software” novamente, e cole o código recebido no campo dedicado, por último clique em “register”. Abrirá uma aba confirmando seu registro.

Project Browser

O Project browser é o navegador rápido do Haiwell Cloud Scada. O Project browser concentra todas as informações e partes da sua aplicação, por ela você pode verificar as telas, dispositivos, alarmes e todo o sistema que você criar.

  • Project configuration: neste momento você pode alterar as propriedades iniciais da sua aplicação criada no início do seu projeto. Falaremos disso ao criar um exemplo mais à frente no tutorial.
  • Device: Aqui é o gerenciador dos seus dispositivos, você pode cadastrar, editar e excluir dispositivos, além de cadastrar variáveis em cada um.
  • Variable: Esta é a aba das variáveis, neste ponto você pode ver todas as variáveis existentes no sistema, divididas em variáveis internas, externas e do sistema.
  • Display: Neste setor você irá encontrar todas as telas criadas, você pode criar, editar e excluir as telas.
  • Task: São as tarefas do SCADA, você pode criar scripts para serem executados em sua aplicação.
  • Event: São eventos a serem criados e executados enquanto roda a aplicação.
  • User Security: Gerenciador de usuários, é possível editar, criar ou excluir usuários e grupos, além de inserir senhas de acesso.
  • Recipe: receitas para serem inseridas nas aplicações onde pode haver repetição.
  • Alarm: são os alarmes que aqui podem ser criados, editados e excluídos.
  • History record: aqui você configura os registros históricos.
  • Data group: configuração de banco de dados.
  • Report: esta e a seção de relatórios.
  • Font manager: este é o gerenciador de fontes do sistema.
  • Font language center: gerenciador de linguagem das abas automáticas e outros setores do sistema.
  • Peripheral: neste item você configura as câmeras que fazem parte dos produtos Haiwell.
  • Data reporting server: este é o banco de dados em nuvem, que pode ser usado MQTT ou o gerenciador Cloud center.

Project Profile

No perfil de projeto você tem um caminho rápido e fácil para configurar o seu sistema, você pode ativar a demonstração desta aba no menu view/Project Profile.

Graphics Library

A biblioteca contém todos os objetos disponíveis para incluir nas aplicações. Para utilizá-los basta clicar e arrastar para a tela e soltar onde desejar.

Start Page

Ao abrir o SCADA Develop pela primeira vez, será exibido esta página, para que você selecione abrir um novo projeto, um projeto em andamento ou apenas rodar a aplicação para testes.

Criando uma aplicação

Aqui vamos criar uma aplicação com o intuito de entender os parâmetros básicos de configuração do sistema.

Project Profile

Ao abrir o SCADA e selecionar “Create a new Project…”, aparecerá essa aba:

Preencha com os dados que desejar, como o nome do projeto, descrição, se desejar bloquear por senha.

ATENTE-SE QUE A SENHA É DE SUA EXCLUSIVA PROPRIEDADE, A HAIWELL E A ALFACOMP NÃO TEM ACESSO A ELA, CASO VOCÊ SE ESQUEÇA, PERDERÁ O PROJETO!!

Em Layout Info você deve selecionar em Runtime platform em qual plataforma você vai rodar a sua aplicação, seja no PC, IHM, PC industrial ou CBOX.

Dica: Sempre comece uma aplicação com a plataforma que vai utilizar, é possível converter depois, mas você terá problemas de resolução ao fazer isso.

Device

Neste ponto vamos configurar os dispositivos que irão se comunicar com o HCS. Para isso vamos no Project browser, clicamos em device com o botão direito e em add device. Irá abrir uma aba de opções para selecionarmos o tipo de comunicação, o dispositivo, e suas configurações. Para os nossos testes iremos usar um PLC Haiwell comunicando pela porta serial COM1 na configuração padrão “19200 8 N 2”.

Nota: todo o treinamento será baseado em testes offline, ou seja, sem a necessidade de possuir um dispositivo físico em mãos.

Ao concluir as configurações e escolher o CLP desejado, o sistema irá perguntar se você deseja adicionar as variáveis dele, vamos fazer isso agora, mas poderia ser feito posteriormente indo no campo variable, device ou mesmo pelo Project profile no centro da tela selecionando o dispositivo cadastrado.

 

Abrirá o configurador como aparece na figura abaixo.

Vamos preencher alguns campos:

  • Variable name: nome da variável que irá ajudar a encontrá-la depois.
  • Variable Categorie: categoria da variável, se houver.
  • Register type: tipo de variável. Conforme a figura:
  • Address format: formato do endereço, por conveniência usa-se decimal.
  • Register address: endereço numérico da variável que será lida no CLP. No exemplo estaremos utilizando um clp Haiwell, que comunica modbus com o sistema, portanto, ele se ajusta aos endereços, você pode escolher diretamente o “X0”, “Y0” e etc.. ao invés de escolher um endereço 1542 por exemplo.
  • Address lenght: comprimento do endereço, 1 word = 16 bits, 2 words = Double Word = 32 bits.
  • Data type: Tipo de dado, pode ser do tipo inteiro, string e etc, este item se ajusta conforme a variável escolhida, caso não aconteça selecione corretamente, caso contrário irá apresentar erro.
  • The mode of Reading and writing: o modo de leitura e escrita e escrita, se ela é só leitura ou só escrita, ou as duas. Este item se auto configura similar ao anterior.

  • Collect frequency: frequência da leitura do dado, pode ser rápido, lento, normal, ou ajustável.
  • Variable description: Descrição da variável, um texto ajuda para reconhecê-la.
  • Minimum/maximum value: valor mínimo e máximo escalar para a variável.
  • Current value of device: Valor atual lido no dispositivo.
  • Operation: modo como a variável vai operar no sistema. neste item vamos fazer alguns ajustes, para poder usar a variável em modo simulação:

Ative a opção “Offline simulation randonly”, para ativar a simulação randômica desta variável, e vamos ajustar o valor máximo e mínimo para 0 a 100. Ao clicar edit, aparecerá um aviso, “save success”.

Display

Aqui serão adicionadas, editadas e configuradas as telas do sistema, vamos ver como adicionar planos de fundo e objetos.

Editando a tela

Vamos alterar as configurações da tela, e colocar um plano de fundo. Vá em Display > 1:Main Display > botão direito > Display Properties.

Em background Picture vamos adicionar uma imagem de fundo selecionando do PC, e depois vamos alterar o Picture name para Tela_Principal e clicamos em ok.

Adicionando objetos

Agora vamos acessar esta tela e aprender a adicionar objetos. Na aba display, do Project Browser, identifique a tela que criamos, e clique em cima. Vamos começar adicionando o objeto texto:

  • Clique no objeto texto na barra de ferramentas simbolizado por “TEXT”.
  • Depois clique na área da tela onde deseja adicionar este texto.
  • Clique com o botão direito em cima do texto>properties para editar como desejar, conforme a figura abaixo. Clique em OK para salvar e sair.

Agora vamos adicionar o objeto Picture operation, que se encontra na barra de ferramentas em acesso rápido, ou pela biblioteca.

Ao soltar o objeto na tela, vamos clicar em cima com o botão direito>properties, para acessar as propriedades do objeto.


Em Setting > function, note que ele apresenta opções de como operar por entre as telas “Jump to the specify display” vamos pedir para ele pular para uma tela específica. Mas antes disso, precisamos adicionar a segunda tela do nosso projeto. Clique em OK para sair e salvar. Depois vamos retornar para estas configurações.

Para criar um nova tela, clique com o botão direito em display, e em add display na janela que abrirá:

Com a nova tela, insira um plano de fundo e a cópia dos botões (objeto Picture operation) da tela principal no menu superior, para obter um menu de navegação. Agora selecione objetos na biblioteca para manipularmos em modo simulação, para adicionar basta ir na biblioteca, escolher os itens e clicar em cima, depois clique na tela e ajuste como quiser.


Insira um cursor e um motor com ventilador animado. Vamos usar a variável V0 adicionada no device (CLP Haiwell) para o cursor mostrar o nível deste reservatório, se tiver dúvidas quanto adicionar dispositivos, volte ao item 4.2. Aproveite e insira mais um item do tipo X, no endereço 0, para usarmos como indicador de bomba ligada, abaixo properties do indicador usado na figura acima.

Conforme a figura, clique em read variable, e selecione na lista a variável Nível_TQ1 para este objeto, deixe o valor máximo em 100 e o mínimo em 0, para que o reservatório varie nos mostrando no cursor, mude o fill color para a cor azul para que faça alusão a água.


Da mesma forma com a bomba, depois de adicionar, acesse as propriedades e marque a opção enable rotation, e em rotation variable selecione a variável B01, criada logo acima, do tipo X. Agora temos duas telas e alguns objetos. Vamos criar mais duas telas, para alarmes e histórico. 

Alarmes

Nesta etapa vamos aprender a configurar e visualizar os alarmes. Para inserir uma variável de alarme, vamos no Project browser e entramos na opção alarme. Nela vamos clicar em “add / edit variables”.


Irá abrir a tela como na figura acima, podemos selecionar uma ou várias variáveis ao mesmo tempo, basta ir marcando a caixa de seleção. Neste caso vamos selecionar a B01 para monitorar se a bomba ligou. Após selecionar, clique em “confirm” e iremos ter a lista de alarmes:

Vamos editar o “alarm condition” para bomba desligada, que irá indicar de forma clara o que houve com a variável.

Em “alarm configuration” podemos definir os graus de urgência ou criar grupos de alarme, isso é simples e no momento não nos interessa, então deixamos em branco, ou seja, sem grupo.

“alarm level” pode ficar o padrão, pois também não vamos ter inúmeras variáveis para priorizar uma ou outra.

Se quiser que o alarme apareça em forma de “screen push” em todas as telas, marque a opção “alarm screen push”, e marque opção “whether to remote upload” para que ele seja visto também no app e em todas as plataformas (função disponível apenas para usuários de produtos Haiwell).

Agora na tela alarme, vamos inserir o objeto tabela alarme Graphics library > Advanced Controls > Alarm table.

Nessa figura podemos ver os três passos:

  • a figura por adicionar;
  • a figura adicionada na tela em tamanho ajustável;
  • as propriedades da tabela.

Nas propriedades, você consegue configurar os alarmes como histórico ou tempo real, vamos deixar histórico, para não precisar ficar na tela.

Relatórios

Neste capítulo veremos como criar e visualizar um histórico. Vamos no Project browser > data group.

Ao clicar em record setting, abrirá a aba conforme a imagem acima. Iremos então configurar algumas coisas:

  • Ative a opção “control enable” e deixe marcado a opção “local storage”, selecione a nossa variável B01 em “control enable” nas reticências e após isso clique em “apply”. Nossa variável está pronta para o relatório. Clique ok e vamos agora adicionar uma visualização em uma tela.

Conforme a imagem acima, adicionamos o objeto “Historical data report table” análogo a configuração na tela alarme. Clicando nas reticencias, adicionamos o histórico de acionamento configurado acima nomeado de Bomba 1.

Vamos salvar localmente (udisk) e auto atualizar a cada 5s. Lembrando que deixamos configurado histórico a cada 5 minutos.

Exercícios

Seguindo o tutorial acima, realize uma aplicação nova:

  • Configure o SCADA para executar no PC (“runtime platform”);
  • Adicione um novo dispositivo CLP Haiwell;
  • Crie duas variáveis, uma de feedback da bomba e outra word (V) para ler um nível de 0 a 100;
  • Crie 4 telas, sendo a primeira a apresentação do sistema, a segunda a tela principal, a terceira para alarme e a quarta para relatórios;
  • Em cada tela adicione botões para o usuário navegar entre elas;
  • Insira fundo de tela em todas elas;
  • Na tela de apresentação escreva em letras grandes: Tutorial do “Seu nome aqui”;
  • Na segunda tela crie os objetos tanque e bomba com as devidas animações e atividades randômicas para que ele simule o funcionamento do tanque e da bomba.
  • Na tela alarme, configure o alarme para mostrar o status da bomba (ligada ou desligada);
  • Na tela relatório, configure para armazenar a mesma variável bomba;
  • Compile e salve seu projeto renomeando o para seu nome completo, e envie o arquivo .hwdev  pela página do suporte (https://alfacomp.net/suporte/) para solicitar seu certificado. O arquivo será avaliado e você receberá o resultado em seguida.

Até a próxima e bons estudos!

Autor do tutorial: Moisés Juliano Schmidt.

 

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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.

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.

Veja também – Automação do beneficiamento de calcário

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O software Haiwell Cloud SCADA permite a monitoração e controle de processos industriais. Também é o software utilizado para configurar a linha de IHMs. E o melhor de tudo, é grátis.
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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.

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Diferenciais do SCADA Haiwell

Características de apresentação visual – Objetos visuais apresentam o estado das variáveis de campo na forma gráfica e numérica para o acompanhamento em tempo real do processo que está sendo monitorado.

Conectividade – O software se comunica com os mais diversos tipos de equipamentos de controle industrial, tais como CLPs, IHMs e inversores, utilizando diversos protocolos de comunicação, via comunicação serial e via Ethernet.

Utilização em rede – A operação em rede permite que diversos projetos possam ser clientes ou servidores de dados, compartilhando dados em redes distribuídas.

Diversas formas de alarme – As mensagens de alarme podem ser enviadas em diversos formatos, tais como imagens, mensagens de voz, SMS e-mail para os operadores pré-definidos.

Bando de dados – O software permite coletar e armazenar dados na forma de arquivos históricos. Os dados podem ser apresentados para análise na forma de tabelas numéricas e gráficos de tendência.

Linguagem de programação – O software permite criar trechos de programas scripts em JavaScript para o sequenciamento de ações coordenadas a partir do computador utilizado para monitorar e controlar o processo.

Segurança – Níveis de acesso pré-estabelecidos garantem a segurança do controle e operação dos processos de forma que os administradores, operadores e usuários tenham seu acesso restrito conforme as habilitações definidas durante a configuração do sistema de automação.

Simulação – O funcionamento do software Haiwell Cloud SCADA pode ser feito de forma simulada para testes ao longo do desenvolvimento, o que reduz o tempo de desenvolvimento e aumenta a segurança do processo de programação e configuração do sistema.

Requisitos de Hardware

  • CPU1.2 GHz PC ou superior;
  • Memória RAM: 1GB mínimo;
  • HD livre: 500MB mínimo;
  • Resolução mínima: 800 x 600 colorido 16-bit ou superior, sugerido 1024 x 768 colorido 32-bit

Requisitos de Software

  • Sistema operacional: Windows XP ou superior;
  • Plataforma de operação: Net Framework 2.0/3.0/3.5;

Procedimento geral de desenvolvimento

Exemplo de projeto utilizando o CLP H60S2R:

Passo 1: Clique duplo em “Haiwell configuration software development environment

Passo 2: Clique “New Project”, e confirme os parâmetros de projeto (settings).

Passo 3: Amplie o item “PLC node” e encontre o CLP. Ajuste os parâmetros e clique no botão “ADD”.

Passo 4: Selecione “Yes” na janela de aviso para adicionar a variável.

Passo 5: Quando um novo projeto é criado fica disponível a janela de trabalho. Nesta janela é possível criar as telas do supervisório. Arraste para dentro da janela os objetos gráficos desejados e faça a parametrização dos mesmos.

Passo 6: Clique em “Compile” na barra de tarefas. Isso faz surgir uma janela pop-up que permite salvar o projeto. Se for encontrado um erro ou aviso, fecha a janela e corrija a inconsistência. Clique em “Simulation run” na barra de tarefas e rode o software “run project”.

Suporte técnico

Se persistirem dúvidas, fale com nosso suporte técnico:

Solicite informações adicionais sobre o Haiwell Cloud Scada

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Nesta aula iremos explorar, os recursos da ferramenta de programação HaiwellHappy.
Dica importante: A ferramenta é muito intuitiva e autoexplicativa, explore sem medo cada objeto para saber sobre suas funcionalidades. Experimente ir testando cada recurso no HaiwellHappy enquanto você acompanha esta aula.
Assuntos da aula:

  • Barra menus
  • Barra de ferramentas
  • Organizador
  • Área de trabalho
  • Barra de status
  • Janela de simulação e status

Veja no Youtube

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Palestrante: Eng. Maurício Simões Posser
Data: 30 de agosto (QUINTA-FEIRA) – 19 horas
Local: Auditório do SENAI (Av. Assis Brasil, 8450 – Sarandi – Porto Alegre – RS)

Um sistema de gerenciamento de informações de processo, também conhecido por PIMS (Plant Information Management System), fundamenta-se em três grandes pilares: um relacionado à coleta e armazenamento de dados de processo, um segundo relacionado à disponibilização destes dados e um terceiro sobre a sua análise, convertendo-os em informações e decisões em todos os níveis corporativos.

Sobre a disponibilização dos dados deve-se levar em consideração questões como: alto desempenho, robustez, confiabilidade, segurança, interoperabilidade, etc. Neste sentido, o padrão OPC-UA integra os padrões OPC anteriores em uma arquitetura única, e define uma maneira uniformizada para que sistemas de fabricantes distintos possam comunicar-se entre si. No que diz respeito às análises, além da integração com planilhas eletrônicas, a disponibilização destes dados em um ambiente baseado em Python agrega um enorme potencial para o desenvolvimento de soluções de engenharia que, em última análise, têm impactos diretos sobre a melhoria contínua dos processos produtivos.

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