Supervisão interativa de uma planta industrial de processo contínuo

Abstract

Processos contínuos industriais requerem uma supervisão mais sensível às variações por se tratarem, em sua maioria, de processos químicos ou físicos onde a mínima alteração de um parâmetro poderá levar a perda total de um lote produtivo ou a confecção de um produto muito diferente do pretendido. Tendo em vista que o analista químico é o responsável, muitas vezes, pelo monitoramento e análise dos dados coletados da planta e que muitos desses ensaios podem durar longos períodos, acaba por se criar um ambiente que favorece o erro humano. Este trabalho almeja elaborar um sistema supervisório que seja capaz de supervisionar uma planta de processo contínuo de maneira a simplificar a tarefa do analista químico de monitorar constantemente os parâmetros e que interaja com o usuário somente quando a intervenção do mesmo seja necessária. O objeto de estudo para a elaboração desse sistema foi a planta educacional de processo contínuo SMAR PD-3 que conta com um tanque de armazenamento, um de aquecimento e outro de mistura, além de duas válvulas com controle de abertura, duas bombas hidráulicas para enchimento dos tanques, sensores de nível, vazão e temperatura. A partir desta se definiram quais os parâmetros da planta os quais seriam controlados e supervisionados. Após essa definição, pela impossibilidade de realizar os testes na planta real devido a problemas de comunicação, foi elaborada uma maquete, a fim de simular os sensores e atuadores da planta, com algumas alterações devido ao número de entradas do Controlador Lógico Programável (CLP) utilizado. A maquete com seu conjunto de entradas e saídas foi conectada a um CLP que, depois de programado, foi capaz de reagir ao sistema produtivo. A comunicação do CLP com o sistema supervisório é realizada por meio de uma rede de comunicação usando um protocolo industrial Modbus RTU RS-232. Um sistema supervisório foi implementado para interação com o usuário e permitiu realizar o setup dos valores desejados na planta, configurando os alarmes, gerando gráficos de tendência, através de caixas de mensagem, interagindo com o usuário e informando-o quando algum possível erro for detectado. O trabalho prevê a atuação em projetos futuros, buscando a expansão da interação para ambientes mobile, possibilitando que o químico possa monitorar e controlar o processo remotamente, sendo notificado no caso de alguma eventualidade.