ARTIGO TÉCNICO-COMERCIAL
revista técnico-profissional
58
o electricista Weidmüller, Sistemas de Interface
WEIDMÜLLER
{QUESTÕES DE MARSHALLING EM CONTROLO DE PROCESSOS}
Um sistema de controlo distribuído (DSC – Distributed System Control) é a plataforma de controlo para todo o hardware e instrumentação necessários para transmitir sinais antes e depois de acções de controlo de processo, em processos contínuos com elevado número de postos de controlo. O DSC é a infraestrutura, não apenas para todas as estratégias avançadas de controlo mas também para o sistema de controlo mais simples.
Tipicamente um DCS consiste em controladores distribuídos funcional e/ou geograficamente, capazes de executar de 1 até 256 ou mais acções de controlo e regulação cada um. Os aparelhos de input/output podem ser integrais com o controlador ou localizados remotamente via uma rede de campo.
Corporação
Postos de trabalho Controladores
Resumo da arquitectura de um DSC. Referência: www.isa.org
Os controladores têm extensas capacidades computacionais e geralmente podem executar um controlo lógico e sequencial, para além de controlo integral, proporcional e derivado. A maioria das redes de controlo são redundantes devido a exigências de segurança e fiabilidade, que são características importantes dos DSC. Os DSC modernos estão equipados com as opções de optimização, construção de modelos de elevada performance e software de controlo. Um
grande número de receptores de dados, de interfaces Homem-Máquina e de estações de trabalho de Engenharia estão distribuídos por todas as instalações. Todos eles comunicam entre si através de um campo de dados ou de uma rede de Ethernet. O mercado mundial para os sistemas de controlo distribuído (DSC) é conduzido principalmente pela Oil & Gas and Power Generation Industries. Mais de 50% de todas as vendas de DSC destinam-se a centrais energéticas, refinarias, campos e terminais de petróleo e de gás, entre outos. Já existem em todo o mundo instalações de DSC no valor de 85 biliões de dólares, que vão atingir o fim do seu período de vida útil nos próximos anos. Para garantir uma disponibilidade fiável e económica de petróleo, gás e electricidade, estas instalações têm de ser substituídas e até expandidas, para responderem às crescentes solicitações mundiais, em particular no que respeita aos países BRIC (Brasil, Rússia, Índia e China). Em 2008, foram vendidas mais de 10.000 instalações DSC em todo o mundo. A maior parte do crescimento em indústrias de processo deverá ocorrer na Ásia. Tanto a inovação como a diferenciação podem ser atingidas através de características dos produtos que apoiem a tentativa dos clientes de pouparem tempo e espaço nas instalações, e outras tendências para a produção em linha,
como a reduzida complexidade do produto e a facilidade do seu manuseamento.
ONDE SÃO USADOS OS DSC? Em geral, os DSC são usados em processos de produção contínua com um elevado número de pontos de controlo. Diversos tipos de aplicações podem ser encontradas nos principais tipos de engenharia de processos, onde os materiais, muitas vezes líquidos ou gasosos, devem ser produzidos, transportados, armazenados, processados e terminados. Assim, as centrais eléctricas, as indústrias químicas, de petróleo e gás, petroquímicas, indústrias alimentares e de bebidas, farmacêuticas, de celulose e produção de papel, indústria mineira e metalúrgica, de águas e tratamento de águas, bem como as indústrias vidreira e cimenteira são as indústrias típicas para utilização desses sistemas de controlo. Os DSC são aplicados para o controlo geral de processos e automação, controlo de segurança e vigilância, sistemas de extinção de fogo e outros tipos de controlo de processo.
GESTÃO DE CABLAGENS COMPLEXAS O conceito clássico dos sistemas DSC segue em muitos casos o esquema da Figura 2. A triagem é necessária para ligar todos os fios que entram com os cabos (pares únicos,
ARTIGO TÉCNICO-COMERCIAL
revista técnico-profissional
o electricista
60
Dados os vários fornecedores no mercado, preferências de tecnologias e protocolos de comunicação, e a não existência efectiva de normas harmonizados a nível global, os utilizadores têm muitas vezes de aprender a configurar cada tipo de equipamento através do software dos próprios equipamentos. Isto é, geralmente, muito pouco prático e requer mais tempo para colocar os equipamentos a funcionar, para além de gerar um sistema de informação menos organizado dados os diferentes tipos de ficheiros de configuração e de aplicações de software. Estes módulos são configurados com a tecnologia largamente standartizada Field Device Tool (FDT) e com ficheiros DTM. Deste modo, os operadores podem usar a mesma plataforma de software e estrutura que usam com outros equipamentos no campo, reduzindo o tempo de aprendizagem e melhorando o sistema de ficheiros. Mais uma vez voltamos a ter eficiência e disponibilidade.
com a calha, permitindo 2 sinais analógicos e 4 digitais, e é também apropriado para aplicações de segurança intrínseca. A norma internacional IEC 61508 “Segurança funcional de sistemas relacionados com segurança em sistemas eléctricos / electrónica/ electrónica programável (E/E/PES)” pretende ser uma norma de segurança básica funcional aplicável a todos os tipos de indústria. Ela fornece a base para atingir um nível de risco aceitável em qualquer desses sistemas. Em Processo, pode ser aplicada em sistemas ESD e F&G em caso de emergência ou interrupção de um processo. A norma define Níveis de Integridade de Segurança (Safety Integrity Level), usando requisitos agrupados em duas categorias amplas: Integridade de Segurança de Hardware e Integridade de Segurança Sistemática. Um aparelho ou sistema deve cumprir os requisitos em ambas as categorias para atingir um dado SIL. Muitas vezes o uso de relés é exigido para guiar as válvulas para um correcto encerramento. Os relés terão normalmente uma avaliação SIL3. A Weidmüller lança os seus Relés SIL3, com uma estrutura tripla e uma monitorização de funcionamento remota e local. O output de corrente contínua é de 5A.
Outro dos lançamentos fantásticos da Weidmüller no mercado é a gama Varitector de Protecção contra sobretensões para sinais. Existem duas variantes diferentes, o Varitector SSC que inclui todas as características de uma caixa de terminais, ou o Varitector SPC, que é uma protecção contra sobretensões conectável numa caixa compacta. Algumas das vantagens do SSC, para além dos pitchs de 6.2 mm, são o contacto directo de encaixe na calha, o parafuso Torx-slot e a ligação de secções entre 0.5 e 6 mm2, com versões para protecção de sinais analógicos e digitais, utilizáveis em aplicações Ex. O SPC possui um design de pitch de 17.5 mm, com pára-raios conectável, inclui um indicador remoto de falha, contacto terras
Lançámos recentemente o novo catálogo de placas de interface ou FTAs para utilização com controladores Yokogawa’s Centum e ProSafe. Os produtos de interface da Weidmüller permitem a ligação do cartão I/O do campo ao DSC de um modo muito mais simples e minimizar os erros de ligação. Os quadros foram desenhados de modo a serem compatíveis com os ligadores padrão usados nos Cartões I/O Yokogawa. Estes interfaces fornecem características adicionais, tais como redundância para sinais (dupla conectividade) e para a alimentação de energia, que podem ser monitorizados remotamente por via de um relé de contacto. Existe também a possibilidade de utilizar um contacto seco ou húmido em muitos módu-
los I/O. Para além disso, fornecemos barcas pré-ligadas, qualquer que seja o comprimento desejado, tornando a instalação rápida, fácil e livre de erros.
A EXPERTISE DA WEIDMÜLLER NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE MARSHALLING A Weidmüller está a desenvolver várias soluções na área da marshalling, sempre com a ideia de reduzir espaço, complexidade e tempo, e por isso, os custos de operação. Terminais multi-nível com tecnologia de ligação compacta, blocos de terminais multifunções para reduzir o número de terminais utilizados no armário de marshalling, terminais com ligação cruzada para reduzir cablagem e até módulos de interface com ligação electrónica cruzada para diminuir os tempos de resposta são algumas das ideias e dos próximos produtos em que trabalhamos. Para blocos de terminais podemos também fornecer o RailDesigner® software, que torna a ligação de calhas de terminais numa brincadeira de crianças. A nova versão do RailDesigner® é um programa que poupa tempo, que torna muito mais fácil a selecção, a criação de planos 2D e 3D e a ordenação de calhas de terminais montadas com um elevado nível de precisão. Para além disso, também acelera o processo de obtenção de cotações e a colocação de encomendas, por exemplo eliminando a necessidade de encomendar por fax que consomem tempo: todos os processos podem ser iniciados directamente usando o software. Pergunte-nos como poderemos ajudá-lo a melhorar as suas instalações, encontraremos maneiras de colocar a nossa expertise e tecnologia em jogo!
Para mais informações WEIDMÜLLER – SISTEMAS DE INTERFACE Tel.: +351 214 459 191 | Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt | www.weidmuller.pt