Entre o PLC e o SDCD

Antes mesmo de finalizar a avaliação da automação implantada na área de secagem de açúcar, os técnicos da Zilor aprovaram o Proficy Process Systems ou PPS, como a GE batizou seu sistema híbrido de controle de processos. Tanto que os novos projetos seguirão essa arquitetura. O cruzamento entre PLC (que goza de prestígio na produção de açúcar por conta da quantidade de intertravamentos digitais) e o SDCD (que tem ganhado espaço na produção alcooleira, onde a quantidade de variáveis analógicas exige um número maior de malhas de controle) foi a opção que mais atraiu a Zilor. “O PLC evoluiu muito nos últimos anos. Mas a nossa constante pesquisa por inovação vinha apontando para o sistema híbrido.

Desde o início tivemos uma boa experiência: em termos de desenvolvimento e de intertravamento o sistema híbrido traz segurança melhor do que o PLC”, conta o gerente de Tecnologia Industrial da Zilor, Marcelo Antello. O revamp na área de secagem da unidade São José foi a primeira oportunidade para adotar essa filosofia de controle. Nas outras áreas da indústria, a arquitetura segue o modelo PLC/supervisório. Mas a equipe de automação já vinha acompanhando a evolução desses sistemas híbridos e aproveitou a reforma na área para testá-lo o projeto, implementado na última entressafra, no início deste ano, também envolveu a substituição da instrumentação, que passou a ser inteligente, em rede Profibus, e agora conta com CCMs inteligentes e PAC (programmable automation controller) que, comparado ao PLC, tem maior capacidade de processamento, memória e comunicação e um barramento universal.

A unidade São José tem capacidade para processar 4 milhões de toneladas de cana por safra o que significa a produção de até 40 mil sacas de açúcar por dia. Cada secador responde por metade dessa capacidade só essa área conta com cerca de mil pontos entre monitoramento, acionamentos e controle. Mas quando o PPS for instalado também nas etapas anteriores do processo, como o tratamento do caldo, evaporação e cristalização, este número deverá atingir 50 mil pontos. Para Antello, uma das vantagens é a base de dados única, que economiza tempo de engenharia normalmente gasto com a configuração em diferentes sistemas: um único ponto criado no PPS é disponibilizado em todos os aplicativos, descartando o trabalho de atualização normalmente necessário para todos os sistemas. “A padronização também é algo importante: você cria os blocos padrões, com intertravamentos corretos, informações que devem ser enviadas para o MES ou para o registro de alarmes e a multiplicação é muito fácil. Ganhamos velocidade na implantação e temos a segurança de que o que está no desenho é o que está na malha”.

No sistema antigo um PLC com supervisório convencional quando o operador necessitasse ver um dado registrado, precisava ir até o gerenciador de alarmes, ou até o PIMS, para buscar um dado histórico. Agora basta mudar a aba para ver a variável. Melhor do que isso é que a interface é o mesmo software supervisório Cimplicity que, no PPS ganhou novas funcionalidades. Para estender esse sistema híbrido a partir do que já está implementado na unidade, a Zilor não terá grandes despesas com hardware.

O trabalho maior seria converter os programas para a nova estrutura de blocos de intertravamento e templates desenvolvida por uma equipe de quatro técnicos da própria empresa. Nada disso é uma incógnita para Zilor: a empresa sempre foi reconhecida por sua política de qualificação dos operadores e técnicos. “A Zilor se destaca porque entende o que precisa ser feito e se prepara antes de adotar uma tecnologia. Apesar de conhecer todos os nossos produtos, eles se estruturaram antes de começar o projeto: prepararam os blocos e as bibliotecas, e quando implementaram o PPS gastaram muito pouco tempo. O risco foi zero e partiram sem problemas”, conta o account manager da GE Intelligent Platforms, Antonio Cardoso Júnior.

A GE fornece sistemas e equipamentos para as três unidades industriais da Zilor há pelo menos 15 anos a empresa é um dos clientes GoldenCD, a categoria que inclui suporte técnico, número ilimitado de licenças e atualização de softwares. As vantagens para quem possui mais de 120 licenças só do supervisório Cimplicity, são, na visão de Antello, conseguir manter todos up-to-date e o dinamismo em acrescentar novos usuários. A operação é centralizada no Centro de Controle e Operação Integrado CeCOI, através do Cimplicity e servidores redundantes. Nesse centro, os operadores estão divididos por áreas a equipe responsável pela moenda opera as etapas de recebimento da cana até a produção de caldo, enquanto outro grupo responde pela destilaria, que abrange a fermentação e a destilação, e uma equipe opera a produção de açúcar. Há também os operadores da área de utilidades que inclui também as caldeiras para a geração de energia.

Todos os controladores prioritários foram substituídos pelos PACs com a vantagem de ter a conversão automática dos modelos 9030 para esses novos hardwares e sem alterar a configuração de I/O. Como toda a configuração está no Proficy Change Management, a troca de um CLP por um PAC é convertida automaticamente, sem retrabalhos de engenharia. Mesmo assim, os técnicos não abdicaram da pesquisa entre vários fornecedores de CLPs e de SDCDs antes de efetivar a aquisição. Todos os estudos apontavam para a solução hibrida, em função da base de dados única e da facilidade de desenvolvimento. “Ao tomar a decisão pela GE, teríamos a vantagem de aproveitar o que já estava instalado, inclusive as licenças de software então a integração se tornava muito fácil.

Mas a flexibilidade do produto também foi um ponto que nos levou a continuar na linha GE para fazer esse piloto”, explica Antello. Profinet e Asset Management Algumas CPUs modelo 9030 foram convertidas para trabalhar como remota dos PACs. É com essa formatação que a Zilor fará os primeiros testes com a rede Profinet. A arquitetura de automação é padronizada nas três unidades industriais: Proficy Cimplicity (SCADA), Proficy Change Management (Gerenciamento de Versões), Proficy Historian (PIMS), Proficy Batch (Controle de Bateladas), Plant Applications (MES) e Proficy Portal (publicação de informações WEB) que permite aos gerentes visualizarem dados da produção em qualquer lugar, até mesmo pelo iPhone.

A unidade de Barra Grande foi a primeira usina a ser automatizada por isso 90% dos instrumentos de campo ainda são 4-20 mA, embora os 10% restantes já são Profibus. Na usina São José onde foi feito o projeto piloto com o PPS metade dos instrumentos já estão em rede Profibus. A mais avançada, nesse quesito, é a unidade de Quatá, que possui 85% da instrumentação em Profibus. Pontos digitais são interligados via rede ASi e instrumentação em Profibus PA os CCMs mais novos, instalados nos últimos três anos, são interligados diretamente via Profibus DP.

No chão de fábrica, uma rede Ethernet em anel de fibra óptica se encarrega do fluxo dos dados. A Zilor também decidiu substituir os posicionadores toda nova válvula entra em linha com posicionadores inteligentes. Essa estrutura já permite implantar o gerenciamento de ativos a Zilor finalizou o primeiro teste com um fornecedor e ainda fará uma segunda avaliação, com outro software, antes de definir o aplicativo. “Percebemos que os softwares de gerenciamento de ativos ainda não estão preparados para receber todos os instrumentos de todos os fornecedores alguns ainda dão problemas de DTM”, ressalta o gerente. Quando instalado, o gerenciamento de ativos será interligado ao módulo PM do ERP, para otimizar a manutenção das plantas.