Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 142 – 2008

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Aquisição de dados
Advento das tecnologias wireless, fieldbus e PIMS eleva possibilidades da aquisição

O termo “aquisição de dados” pode significar coisas diferentes, dependendo do interlocutor. Busca de dados para validar pesquisas, recolhimento de dados corporativos, medições de variáveis de processo... Aquisição de dados, é o processo de obtenção de dados através de medições analógicas ou digitais e começou a ser utilizado há cerca de 20 anos. Sua natureza abrangente torna a aquisição de dados uma ótima solução para praticamente qualquer aplicação que envolva sinais elétricos de 1MHz ou menos. A enorme evolução tecnológica dessas duas décadas – com protocolos de comunicação, instrumentos inteligentes e softwares - só facilitou a utilização de sistemas de aquisição de dados. Ajudou sua expansão também a possibilidade de enviar dados a longas distâncias seja por rádio, celular, Internet, a portabilidade e as conexões USB. E, com a maior utilização, veio a queda de preços da infra-estrutura para a aquisição de dados que hoje conta com equipamentos e softwares melhores, mais rápidos e com maiores capacidade e precisão.

Mas, para que exista a informação e o dado, é necessário voltar aos olhos para os instrumentos, para as variáveis, para as medições e monitoramentos. Não é possível fazer gestão de nenhuma área de uma organização sem informação. Não se gerencia o que não se mede.

Segundo Márcia Cunha Silva, gerente de automação da Braskem, a gestão das operações das unidades industriais da empresa de forma otimizada e em tempo hábil só é possível “a partir da avaliação de dados que são transformados em informação, que devem vir de uma fonte confiável, disponibilizados no momento certo e com credibilidade para permitir a tomada de decisões na direção dos resultados de maior segurança e lucratividade”.

Mas, para garantir resultados, toda a infra-estrutura tecnológica da plataforma de hardware e de software deve ser selecionada a partir dos melhores fornecedores do mercado para atender a grandes organizações, como a Braskem, a Quattor, a Petrobras, a Canexus e outras. Alguns sistemas de automação têm ferramentas próprias para aquisição de dados e outros utilizam ferramentas de mercado com características mais flexíveis. Da análise dos dados surgem projetos multidisciplinares, como lembra Fabiano Camargo, engenheiro de Sistemas de Controle do Departamento Corporativo de Engenharia e Tecnologia da Canexus, no Canadá. Projetos como o aumento de disponibilidade de equipamentos para produção, redução do consumo de matérias-prima ou melhor utilização da mesma, redução de efluentes, redução da variabilidade de processo, implementação de ferramentas avançadas de otimização como Lógica Fuzzy, MOC, Neural, etc...

Na Quattor PE-ABC, a grande maioria dos dados de automação vem do processo. A empresa possui dois sistemas para controle de processo, Yokogawa e Emerson, ambos utilizam o PI (OSI Software) como servidor de informações de processos – PIMS.

O site de Polietileno da Quattor no ABC Paulista possui duas unidades produtivas (A e B) que utilizam DCS Emerson, e a nova unidade (C) é controlada com DCS Yokogawa.

Na implantação do sistema da Emerson, o mesmo trazia como PIMS incoorporado o PI da OSI, em uma versão básica. Com a migração para novas versões, a empresa vem atualizando o sistema de armazenagem de dados históricos, com a opção de manter o histórico no ambiente original até as próximas versões.

“No futuro podemos manter o PIMS da OSI, mas com custos à parte do sistema de controle. A Quattor PE - ABC ainda mantem a configuração original e estuda os impactos dessa mudança: além dos custos, existem diferentes modos de acesso as informações, como por exemplo estações clientes quando o PIMS é externo ao sistema de controle – essa opção de configuração já é praticada na nova unidade.

Hoje as unidades A e B acessam dos dados históricos no próprio ambiente da estação de operação - o que traz alguns benefícios para os operadores que podem abrir e manipular gráficos diretamente na telas de operação, comenta o engenheiro de Automação José Ensinas Jr.

Uma opção para a Quattor PE-ABC será a unificação dos servidores de históricos expandindo a capacidade do sistema da OSI. Isso torna mais fácil disponibilizar informações para outros setores da empresa como manutenção e engenharia de processo.

“Não estamos dependentes de apenas um sistema. Fazemos uma analise considerando tecnologia, caracterisiticas, custos , facilidade de integração, atendimento pós venda. Em outras unidades da Quattor temos outros softwares para aquisição e armazenamento de dados de processo. A necessidade de integrar e disponibilzar as informações, dos diversos sites, com confiabilidade para níveis superiores da empresa em uma ferrramenta comum já é uma realidade”, acrescenta Ensinas.

“Atualmente as empresas do grupo Canexus - cinco no Canadá e uma no Brasil (Espírito Santo) - utilizam a mesma solução, ou seja, possuem base de dados individualizada mas que dá a flexibilidade de entender o que ocorre em cada planta em termos de dados de processo, que devido sua similaridade pode ajudar cada planta a encontrar o ponto ótimo de operação. A empresa vem tentando estreitar mais os relacionamentos entre plantas irmãs, mais ainda estamos caminhando”, comenta o engenheiro Fabiano.

A integração é um desafio para a aquisição de dados porque, apesar de não ser difícil, pode ser trabalhosa se existirem muitas ferramentas diferentes requerendo configuração e treinamento. Hoje não existem muitos gargalos tecnológicos nessa área, podendo-se integrar praticamente qualquer sistema. Talvez ainda haja espaço para melhorias na disponibilidade para outros níveis onde a ferramenta está embutida, na segurança e nos critérios de acesso. Para a Quattor , essa integração é um desafio visto que a empresa possui unidades produtivas em três estados (São Paulo, Rio de Janeiro e Bahia). O projeto visa disponibilizar as informações para os diversos níveis hierárquicos e setores da empresa, como gerências, controladoria, planejamento de produção e PCP .

Quando falamos do limite físico da aquisição de dados, isso está estabelecido em função da capacidade de hardware dos servidores, associando porém quanto ao limite de uso desse sistema - e suas perspectivas -, as empresas de software de um modo geral têm cada vez mais apresentado recursos de otimização para os sistemas de aquisição de dados existentes.

Para Fabiano, “as empresas estão modernizando seus sistemas de controle mas ainda falta muito para chegarem num nível ótimo justamente porque a aquisição de dados ainda é muito pouco explorada em função do potencial que realmente representa. Neste mundo globalizado, onde os sistemas de controle vêm sendo facilmente substituídos por modernos equipamentos, vai sair na frente quem vai a fundo e no detalhe do que realmente ocorre em cada reação química e a partir daí faz suas otimizações de processo. E para isto um bom sistema de aquisição de dados é fundamental. 

Mas o que disponibilizar? Dado ou Informação? Depende do usuário. Pode ser um dado que o sistema de controle trata, transformando em informação, valida e disponibiliza. Outros dados são pura informação – o simples valor da temperatura, da pressão e do nível, por exemplo, para o operador. O importante é que a informação esteja validada e que o dado venha acompanhado do status. A maioria dos sistemas de mercado já traz essa ferramenta que, na Quattor, é customizada pela equipe de automação, assim consegue-se manter a uniformidade na visualização.

A gerente da Braskem lembra que a disponibilidade de dados traz a necessidade de transformá-los em informação para todos os níveis da organização. O tratamento dos dados é fundamental para sua utilização traduzida em resultados. “São informações que englobam desde números de campanhas de operação de equipamentos fundamentais para o planejamento da manutenção e operação, que começam a ter uma preocupação com foco mais pró-ativo que reativo. Ou informações de desempenho operacional, de eficiência das operações unitárias, de resultados da produção em quais patamares de qualidade, e principalmente a que custos. Enfim, informações fundamentais para a gestão do negócio”.

O tratamento dos dados, sua contextualização e transformação em informação é que torna possível a visualização de tendências e comportamentos dos sistemas mais importantes das plantas industriais. Segundo a engenheira Márcia Silva, a área de Automação é a responsável por trazer essa tecnologia para a organização, fazendo um benchmark dos melhores sistemas de informação utilizados pelos maiores players mundiais, garantindo a utilização padronizada em todas as unidades de negócio, garantindo sinergias em competências para implementação e suporte, bem como nos contratos corporativos com os fornecedores, para gerar ganhos significativos de escala. “Atualmente, todas as plantas industriais da Braskem têm sistemas de informação instalados, com exceção da planta de polipropileno em Paulínia (SP) que está em implementação com previsão de conclusão até o 1º trimestre do ano de 2009”.

2009 também será um marco para a equipe de automação da Quattor PE-ABC, que se prepara para unificar as salas de controle para operação das três unidades do site de Santo André/SP. Ensinas pontua que, hoje, a Quattor possui sistemas modernos em todas as suas unidades: ABC – SP, Duque de Caxias – RJ e Camaçari/BA.

“Fazer benchmark é importante, interna e externamente. Podemos dizer que as unidades estão equivalentes em tecnologia de controle, agora podemos integrá-las e conseguir melhores resultados operacionais.”.

De uma forma geral, os dados aquisitados ficam disponíveis nas redes permitindo que diferentes departamentos acessem as informações pertinentes à sua área de atuação.

Na Canexus, por exemplo, a área de logística pode verificar em quanto tempo se carrega um caminhão de um determinado produto, bem como o tempo necessário para produzir o mesmo produto e a partir daí fazer a programação das operações de carregamento junto às transportadoras. A mesma informação, quando acessada pela engenharia de processo serve para que se analise quantitativa e qualitativamente o produto que está sendo produzido e verificar maneiras de otimizar estas operações. Quando acessada pela engenharia de manutenção o foco é verificar os equipamentos envolvidos nas operações – por exemplo, as bombas de transferências – para verificar a performance da mesma no intuito de aumento de disponibilidade de cada equipamento envolvido. “Ou seja, um horizonte muito amplo que a partir de disponibilização e coleta de dados permite aos usuários de diferentes áreas a tomada de decisões”, afirma Fabiano.

Os sistemas de acionamento de motores elétricos da Quattor PE-ABC também possuem uma rede de aquisição de dados que são armazenados no mesmo lugar das informações de processo, e seus dados são disponibilizados para as equipes de engenharia de manutenção, que têm um know how para analise da informções referentes a partida, vibração e temperatura de motores, por exemplo. Hoje na Quattor PE-ABC existe uma sinergia entre as áreas de TA e TI, onde cada área é responsável por sua rede. A sinergia fica mais evidente quando existe a necessidade de distribuição de informação para camadas acima do chão-de-fabrica. Segundo Ensinas, a responsabilidade da segurança e acesso das informações de processo , por exemplo, é da área de automação, e a disponilização em camadas acima é da TI.

O engenheiro Ensinas lembra que, no site de Santo André, existem vários protocolos: 4-20mA com Hart e Fieldbus Foundation para controle e segurança de processo; para CCMs e parte elétrica são utilizados Profibus-DP e Devicenet, além da integração entre diversos fornecedores de equipamentos em Modbus. A engenheira Márcia está à frente da automação de várias plantas, o jovem engenheiro Fabiano acaba de assumir responsabilidades dentro da mesma empresa, mas no exterior. Conhecer todos os protocolos de comunicação, instrumentos inteligentes, ter pessoas capacitadas são desafios de todas as empresas. Hoje, têm-se muitos dados, exigindo uma analise mais ampla para que os mesmos gerem informações úteis e confiáveis apoiado as tomadas de decisões.

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