SISTEMAS SUPERVISÓRIOS
ATIVIDADES COMPLEMENTARES
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Módulo | 3 Capítulo | Sistemas supervisórios Autor | Fábio Timbó Brito MiniCV |
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_____________________________________________________________________________________________ SUMÁRIO 1
ATIVIDADES COMPLEMENTARES ................................................... 1 1.1 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 01 ................................... 1 1.2 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 02 ................................... 4 1.3 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 03 ................................... 6 1.4 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 04 ................................... 8 1.5 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 05 .................................. 10
2APÊNDICE ....................................................................................... 13 2.1GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 01 .............. 13 2.2GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 02 .............. 14 2.3 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 03 ............. 16 2.4GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 04 .............. 17 2.5GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 05 .............. 18
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1.1 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 01 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 01)Relacione a 1ª e a 2ª coluna: a) (
) Neste nível estão presentes
os equipamentos que recebem e 1- Nivel 1
enviam informações para o nível 1, com o objetivo de realizar ações de controle no processo. b) (
2- Nivel 2
) Neste nível estão presentes
os sistemas de supervisão para monitoramento e ajuste das variáveis de processo. c) (
) Neste nível encontram-se os
equipamentos que realizam um 3 – Nivel 3
ação direta no processo como inversores , atuadores de válvulas e motores . d) (
4 – Nivel 4
) Este nível é responsável pelo
gerenciamento corporativo da empresa. e) (
5 – Nivel 5
) Nível responsável pelo
controle da produção e logística dos Suprimentos.
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02) Cite um exemplo de variável digital e um exemplo de variável analógica. 03) Qual a função de um protocolo de comunicação? 04) Relacione a 1ª e a 2ª coluna: 1- Gerenciamento coorporativo 2- Supervisão 3 – Controle
a) (
) Fieldbus HSE, Profibus PA
b) (
) Ethernet, TCP/IP
c) (
) ControlNet, Foundation
Fieldbus HSE
05) Em uma determinada indústria de fabricação foi solicitado que você escolhesse o melhor tipo de rede industrial entre o FF-H1 e o Profibus DP. Qual o melhor tipo de rede para esta aplicação. 06) Marque (V) para verdadeiro ou (F) para Falso: a)(
) Na camada de aplicação os dados são recebidos e enviados para os usuários, possuindo serviços como email e transferência de arquivos
b)(
) A camada de sessão é responsável por dividir a s mensagens em formatos menores
c)(
) Na camada física são definidos os padrões de cabos, conectores e o formato dos sinais utilizados para transmitir os dados
d)(
) A camada de rede é responsável por receber e transmitir dados em uma sequência de bits através de uma verificação de erros de transmissão.
e)(
) A camada de rede identifica qual o melhor caminho a ser seguido pelos pacotes entre fonte e destino, permitindo estabelecer rotas.
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07) Com base na tabela ASCII, represente em uma sequência de bits a transmissão dos caractere “AB” em uma transmissão assíncrona de dois stop bits. 08) Cite as diferenças entre o padrão Ethernet comercial e o padrão Ethernet industrial. 09)
Pesquise na internet e discorra sobre as diferenças na camada física
entre o FF-H1 e o FF-HSE. 10)
Pesquise na internet e discorra sobre alguns tipos de redes sem fio utilizadas em ambientes industriais.
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1.2 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 02 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 01) Marque (S) para redes sensorbus, (D) para redes devicebus e (F) para redes fieldbus: a)(
) Neste tipo de rede as informações trafegam em nível de bit
b)(
) As informações são transmitidas em nível de bytes
c)(
) Possuem como característica a instalação rápida de dispositivos
d)(
) Este tipo de rede é ideal para aplicações de processo industrial e segurança intrínseca.
e)(
) Se enquadram neste tipo de rede o Profibus DP, DeviceNet, LONWorks e Interbus-S.
02) Cite algumas características presentes em sistemas SCADA. 03) Que requisitos são importantes para escolha da camada física de um ambiente industrial.Que tipos de padrões são mais utilizados em sistemas supervisórios. 04) O preço de um sistema SCADA representa uma parcela considerável na implantação de um sistema supervisório. Pesquise na internet sistemas SCADA que são feitos em software livre. 05) Que tipo de rede de campo você poderia utilizar em redes que possuem risco de explosão como indústrias que trabalham com gás natural.
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06) Relacione a 1ª e a 2ª coluna: 1- FIC 2- FT 3 – TT 4 – LSH 5 – PSL
a) (
) Tag que representa um
transmissor de temperatura. b) (
) Tag que representa um
transmissor de temperatura. c) Tag que representa um controlador industrial de temperatura. d) (
) Tag que representa uma
chave de pressão baixa. e) (
) Tag que representa uma
chave de nível alto.
07) Explique qual a função dos alarmes em sistemas SCADA. 08) Qual a diferença entre “pré-alarmes” e “alarmes de fato” 09) Pesquise na internet alguns tipos de indústrias de processo que utilizam receitas em seu processo de fabricação. 10) Pesquise na internet e discorra sobre informações a respeito de algumas normas reguladoras de sistemas de alarme em sistemas SCADA.
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1.3 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 03 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 01) Uma determinada tag de um sistema supervisório representa um valor de corrente de 0 a 20 kA em uma subestação. O cartão analógico possui 10 bits de resolução. Qual o valor de corrente indicado no supervisório quando o valor lido no cartão for igual a 800? 02) Um sistema de supervisão permite o ajuste de pressão de 3 a 15 psi em uma linha pneumática. Se um operador ajustar um valor de pressão em 6 psi, qual será o valor em unidades de engenharia no supervisório se o cartão analógico possuir 12 bits de resolução? 03) Onde são instaladas as IHM´s. 04) Cite alguns benefícios da utilização de IHM´s em sistemas industriais. 05) Pesquise na internet manuais de alguns tipos de IHM´s industriais e cite características técnicas de cada uma delas. 06) Pesquise na internet a função dos drivers de comunicação presentes na comunicação entre sistemas supervisórios e CLP´s. 07) Marque (V) para verdadeiro ou (F) para Falso: a)(
) Um cartão analógico de 10 bits pode escrever valores de 0 a 4095.
b)(
) O valor adimensional do cartão analógico geralmente recebe a denominação de unidades de supervisão
c)(
) A normalização é conhecida como o cálculo de ajuste entre os
parâmetros do CLP e os valores das tags do supervisório. d)(
) As IHM´s são utilizadas apenas em salas de controle
e)(
) As IHM´s possuem vantagens como operação amigável, fácil Página 6
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programação e manutenção. 08) Utilizando o programa Elipse SCADA da empresa Elipse Software (http://downloads.elipse.com.br/port/download/scada/v2.29/b141/sca da-demo-br.exe)
crie um objeto slider com limites de 0 a 200,
acionando um objeto gauge com limites de 0 a 200. Utilize uma tag chamada “nivel”. 09) No programa anterior insira um objeto bar acionado pela tag “nivel” com limites de 0 a 200. 10)
No programa anterior configure os alarmes de acordo com a tabela
abaixo Forma de Reconhecimento indicação para Informação do alarme do alarme o operador
Descrição do alarme
Condição para disparar o alarme
Nível alto
Tag nivel maior que 90
Aviso na tela
" Aviso!! Nivel do tanque de água está alto "
Botão no supervisório
Nivel Baixo
Tag nivel menor que 10
Aviso na tela
" Aviso!! Nivel do tanque de água está baixo "
Botão no supervisório
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1.4 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 04 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 01) Qual a função das telas em um sistema supervisório. 02) Relacione a 1ª e a 2ª coluna: 1- “temperatura”
a) (
) string
2- 747d
b) (
) octal
3 – 2002o
c) (
) decimal
4 – 3FFh
d) (
) real
5 – 1222,32
e) (
) hexadecimal
03) Calcule o valor das tags abaixo: a) altura = (3*2+2)-(1+8/2); b) nivel = (10%3)+(5*2-1) 04) Calcule o valor da tag “altura” no script abaixo: tag1 = 00001000b altura = tag1<<2 05) Qual o valor da tag “altura” no script abaixo tag1 = 00000010b tag2 = 10001010b altura= tag1&tag2
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06) Descreva o funcionamento do script abaixo IF (altura <10) OR (altura>=90) Alarme.HI=1 ElSEIF (altura > 95) Alarme.HIHI=1 ELSE Alarme.normal=1 ENDIF
07) Escreva um script utilizando a linguagem Elipse Basic para realizar a soma de todos os números inteiros de 1 a 50. 08) Descreva o funcionamento do script abaixo tag1=100 WHILE (tag1>=10) altura= altura+ tag1 tag1=tag1-1 WEND 09) Pesquise no link abaixo a função de tags no tipo DDE no programa Elipse SCADA. http://downloads.elipse.com.br/port/download/ scada/v2.29/b141/ scadatutorial_br.
10) Utilizando o programa Elipse SCADA da empresa Elipse Software (http://downloads.elipse.com.br/port/download/scada/v2.29/b141/scadademo-br.exe) crie um uma aplicação que simule a aplicação de botões para passagem e o fechamento da aplicação em um supervisório.
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1.5 ATIVIDADES COMPLEMENTARES | AULA 05 Realize estas atividades complementares e teste seu conhecimento: 01) Descreva como são feitas as animações em um sistema supervisório. 02) Descreva o funcionamento do script abaixo que funciona no evento whilerunning. IF ((valvula==1) AND (bomba==0)) altura-=1 ENDIF 03) Descreva o funcionamento do script abaixo que funciona no evento whilerunning. IF ((valvula==0) AND (bomba==1)) Altura+=1 ENDIF 04) Projete um sistema supervisório que simule o aumento da velocidade de um processo industrial. Utilize o script abaixo como base para a mudança de velocidade no evento WhileRunning. IF (velocidade==0) anima.period=100 ELSE anima.period=10 ENDIF
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05) Projete um sistema supervisório que simule a totalização de um processo industrial. Utilize o script abaixo como base para a mudança de velocidade no evento WhileRunning. IF ((anima>90) and (habilita==1)) habilita=0 totalizador+=1 ENDIF IF (anima<10) habilita=1 ENDIF 06) Pesquise e projete um sistema supervisório industrial utilizando a comunicação Ethernet e APR3 para comunicação com um CLP. O sistema deve simular um sistema de tratamento de água com pelo menos duas variáveis analógicas e duas variáveis digitais. 07) Marque (V) para verdadeiro ou (F) para Falso a respeito da linguagem Elipse Basic: a)( ) Não é possível executar scripts dentro de outros; b)( ) Pode-se criar variáveis internas como no comando: dim tag001; c)( ) Pode-se utilizar o comando RETURN para sair de um script antes do seu final; d)( ) O Elipse SCADA possui um limite de scripts 20 000 caracteres, incluindo quebras de linha. 08) Pesquise e projete um sistema supervisório industrial utilizando a comunicação Ethernet e APR3 para comunicação com um CLP. O sistema deve simular um sistema de envasamento de garrafas com pelo menos duas variáveis analógicas e duas variáveis digitais.
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09) Pesquise e projete um sistema supervisório industrial utilizando a comunicação Ethernet e APR3 para comunicação com um CLP. O sistema deve simular um sistema de elevadores em um prédio residencial com pelo menos quatro variáveis digitais. 10) Pesquise sobre o driver de comunicação Modbus TCP para o Elipse SCADA e descreva a função dos parâmetros N1,N2,N3 e N4 para este driver.
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APÊNDICE
2.1 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 01 01) 1-c) 2-a) 3-b) 4-e) 5-d) 02) (Sugestão) Digital: Sinal de alarme; Analógica: nível de água de um tanque. 03) Definir as regras que governam o formato e o significado das mensagens que são trocadas entre os equipamentos. 04) 1-b) 2-c) 3-a) 05) Profibus DP 06) V-F-V-F-V 07) R. pausa-0(start bit)-1-0-0-0-0-0-1-1(stop bit)-1(stop bit)-pausa 0(start bit)-1-0-0-0-0-1-0-1(stop bit)-1(stop bit) 08) (Sugestão) A Ethernet industrial pode suportar limites maiores de temperatura, possui pacotes menores, além de possuir maior proteção ao ruído eletromagnético. 09) Pesquisa 10) Pesquisa
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2.2 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 02 01) S-D-S-F-D 02) Acompanhamento das principais variáveis do processo, acesso ao banco de dados, acesso compartilhado e remoto, gerenciamento das condições de alarme, facilidade de operação por parte do operador do processo. 03) Deve-se considerar a distância máxima percorrida do cabeamento e a interferência eletromagnética. Entre os padrões mais utilizados estão o padrão Ethernet e o padrão TIA/EIA-232, com a utilização de conversores RS-232/RS-485. 04) (sugestão) A pesquisa pode citar o sistema programa ScadaBR (http://www.scadabr.com.br). 05) Redes de campo como o FF ou Profibus PA são indicadas para este tipo de aplicação. 06) 1-c) 2-a) 3 b) 4 e) 5 d) 07) São criados para indicar quando determinadas variáveis do processo atingem valores fora de sua faixa normal e precisam ser destacados para o operador. 08) Os “pré-alarmes” não necessitam de qualquer intervenção por parte do operador. Estes alarmes não implicam necessariamente em uma situação perigosa ou necessitam de ações por parte de pessoal especializado.Já os “alarmes de fato” indicam a necessidade de uma intervenção no processo por parte do operador ou pessoal especializado.
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09) Pesquisa 10)(sugestão) http://www.visionsistemas.com.br/pt/wp-content/uploads/aplicacoespraticas-de-gerenciamento-de-alarmes-em-sistemas-scada.pdf
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2.3 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 03 01) R. 15,64 kA 02) R. Aproximadamente 1023 03) São geralmente instalados no chão-de-fábrica, onde o ambiente possui fatores adversos como umidade, vibração, poeira e temperaturas extremas. 04) Economia de fiação e acessórios; Redução da mão-de-obra para montagem,
pois
em
vez
de
vários
dispositivos
apenas
a
IHM
é
montada;Eliminação física do painel sinótico;Aumento da capacidade de comando e controle;Maior flexibilidade frente a alterações necessárias no campo; 05) Pesquisa 06) Pesquisa 07) F-F-V-F-V 08) Prática 09) Prática 10) Prática
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2.4 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 04 01) Inserir objetos para que o operador possa realizar o monitoramento do processo. Dividem os processos industriais em diversas etapas. 02) 1-a) 2-c) 3-b) 4-e) 5-d) 03) a) 3 b) 10 04) 32d ou 00100000b 05) 1 06) Se a tag altura for maior ou igual a 90, ou menor que 10, a tag ALARME.HI é igual a 1. Se a tag altura for maior que 95 a tag ALARME.HIHI é igual a 1. Caso ocorra outra condição a tag Alarme.normal é igual a 1. 07) (Sugestão) tag2=1 FOR tag1 = 1 TO 50 tag2= tag2+tag1 NEXT 08) Enquanto o valor da variável tag1 for maior ou igual a 10 será executado um conjunto de instruções para somar os números de 10 a 100 e atribuir este valor para a variável altura. 09) Estes tags permitem trocar dados com programas que sejam servidores DDE. DDE (Data Dynamic Exchange) é um protocolo desenvolvido pela Microsoft para comunicação entre aplicações baseadas em Windows 10) R. Prática Página 17
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2.5 GABARITO DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES|AULA 05 01) Através da passagem de uma sequência de imagens criando uma ilusão de movimento. 02) A variável altura será decrementada caso a válvula esteja aberta e a bomba desligada. Desta forma é simulado quando a caixa d’água tem seu nível esvaziado pela válvula. 03) A variável altura será incrementada caso a válvula esteja fechada e a bomba ligada. Desta forma é simulado quando a caixa d’água tem seu nível cheio pela bomba. 04) Prática 05) Prática 06) Prática 07) F-V-V-F 08) Prática 09) Prática 10) Pesquisa
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