A automação industrial, a tecnologia da informação e a globalização estão alterando o contexto tecnológico industrial e fazem com que o uso crescente de ferramentas aplicadas à automação e supervisão de processos esteja evidenciado no setor de produção de asfalto e de solos.
Hoje, o mercado e os órgãos públicos de regulação, como o DNIT, exigem um nível de qualidade para a massa asfáltica e de cimento que dificilmente é alcançado por plantas que operam de forma manual.
Neste contexto, a Prismann Automação Industrial oferece desde 2009 uma solução completa para a automação de usinas de asfalto e de solos. O sistema desenvolvido pela empresa permite configurar, supervisionar e controlar a dosagem de materiais. O produto é constituído basicamente pelos elementos descritos a seguir:
- Projeto e montagem do Painel elétrico de controle;
- Software supervisório (SOIOS);
- Programa para CLP;
- Calibração dos transdutores que compõem o sistema;
- Comissionamento na planta industrial;
- Start-up assistido;
- Documentação técnica (manuais, projetos, fichas técnicas, etc);
- Suporte no local e remoto (via web);
- Treinamentos.
As principais características deste produto são:
- Alto padrão de qualidade, desempenho e precisão com relação a equipamentos e software;
- Flexibilidade para adaptação a diferentes tipos de usina;
- Facilidade de personalização de acordo com as necessidades do cliente;
- Software de supervisão desenvolvido com tecnologia própria, de forma a ficar independente de tecnologia de terceiros;
- Eficaz na produção de asfalto de grande qualidade e maior controle sobre o consumo de agregados;
- Interface simples e intuitiva para operação da planta;
- Alteração de parâmetros com a usina em funcionamento.
O primeiro parceiro a integrar a automação aos seus produtos foi a Luzmaq – Indústria Brasileira de Máquinas Ltda. A Luzmaq é uma empresa que desenvolve usinas de asfalto e de solos customizadas.
A Prismann desenvolveu diferentes versões de seu produto para atender às especificidades de cada usina fabricada pela Luzmaq. Atualmente, existem sistemas de automação e supervisão prontos para os seguintes tipos de usinas:
- Usina de asfalto volumétrica (CBUQ) para 3, 4 ou 5 silos;
- Usina de asfalto gravimétrica (CBUQ) para 3, 4 ou 5 silos;
- Usina de solos para concreto compactado rolado (CCR);
- Usina de asfalto (CBUQ) e usina de solos para concreto compactado rolado (CCR) em um só sistema;
- Usina de asfalto (CBUQ) e usina concreto convencional (CCV) em um só sistema;
- Usina de solos para concreto compactado rolado (CCR) e usina de concreto convencional (CCV) em um só sistema.
No presente, mais de 100 unidades se encontram em funcionamento no Brasil e países da America Latina. Este sistema está disponível a qualquer empresa que se interessar.
Benefícios da Automação Industrial
A implementação do sistema de automação de usinas de asfalto e de solos proposto pela Prismann Automação Industrial trás uma série de benefícios a planta industrial. Dentre estes, vale destacar:
- Incremento na qualidade e na repetibilidade do produto final;
- Redução da influência do operador sobre o processo e, sobretudo, sobre o resultado do produto;
- Diminuição de perdas e do uso de matérias-primas;
- Aumento da segurança para os operadores;
- Maior utilização da capacidade instalada da planta (eficiência maior);
- Rastreabilidade da operação;
- Controle centralizado e automático da produção;
- Flexibilidade para produção de massas com diferentes traços;
- Identificação de falhas de processo de forma precisa, agilizando ações corretivas;
- Emissão de relatórios de produção por período desejado.
Painel elétrico de controle
O painel elétrico de controle é um conjunto de equipamentos eletrônicos que, quando conectado aos sensores de campo e aos inversores de freqüência da usina, permite a produção de asfalto ou de solos de forma automática. O CLP (Controlador Lógico Programável) é o dispositivo encarregado de enviar e receber sinais de campo e de comunicar-se com o sistema supervisório.
Automação centralizada no CLP: independência em relação ao computador
O CLP é, segundo a ABNT, um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais. Ele é o cérebro do sistema de automação e concentra as atividades de cálculo, comando e controle da usina. Para que este equipamento possa funcionar, é necessário realizar a sua programação a partir de um software específico previamente desenvolvido.
A Prismann propôs o seu sistema de automação de forma que este esteja totalmente centralizado no CLP. Isto significa que a responsabilidade de enviar e receber sinais de campo e a tomada de decisão é inteiramente do CLP e independente do computador.
O sistema de supervisão (SOIOS) instalado no computador tem a função de alterar parâmetros do CLP (set-points) relacionados ao funcionamento da usina. Entretanto, caso haja alguma pane no computador ou que esse venha a perder a comunicação com o CLP, a usina continuará funcionando normalmente uma vez que este último é que se encarrega da automação da mesma. Quando o supervisório é restaurado e a comunicação é restabelecida, o sistema volta a operar normalmente, recuperando inclusive a situação da operação atual da planta.
Sistema supervisório – SOIOS
O SOIOS é um software de supervisão de processos, ou do inglês, Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA), que foi desenvolvido pela Prismann Automação Industrial para integrar a solução de automação de usinas de asfalto e de solos. Este programa vem instalado junto ao computador fornecido com o sistema e catalisa a interação entre o homem e a máquina.
A função básica do SOIOS é proporcionar aos operadores do processo uma interface gráfica intuitiva e amigável para o desempenho das seguintes operações:
- Monitoração, em tempo real, do processo a partir de suas variáveis (como vazão, temperatura e peso, por exemplo);
- Dosagem dos materiais conforme traço pré-definido;
- Alteração de parâmetros do processo (set-points);
- Controle da planta industrial via comandos;
- Emissão de relatórios de produção;
- Identificação de falhas por meio de alarmes.
Para o exercício de suas funções, o SOIOS conta, basicamente, com cinco telas de sinópticos, que variam conforme o tipo da usina, a saber:
1. Visão Geral
Trata-se da principal tela do supervisório, na qual as principais variáveis do processo podem ser observadas. A imagem a seguir apresenta a Tela de Visão Geral de uma usina de quatro silos. Esta tela permite visualizar as seguintes informações:
- Vazões dos agregados dos silos, do CAP e do Filler;
- Temperaturas da massa, do filtro de mangas e do asfalto;
- Consumo dos materiais;
- Frequência dos motores das esteiras transportadoras e da bomba;
- Peso dos materiais sobre as balanças;
- Alarmes e alertas;
- O traço para a produção atual;
- Produção parcial, diária, real e teórica.
2. Traços
A proporção de cada componente da massa é ajustada nesta tela. A Tela de Traços, representada pela figura abaixo, permite ao operador criar, excluir, modificar e carregar receitas para a produção de asfalto ou solos.
3. Calibração
Na Tela de Calibração, parâmetros da usina tais que constantes de velocidade (K da Veloc), de peso (K do Peso), a tara, entre outros, podem ser ajustados de acordo com as características reais da planta.
4. Relatórios
A Tela de Relatórios proporciona o usuário do sistema uma interface simples e intuitiva para a geração de relatórios de produção e de alarmes.
5. Usuários
O gerenciamento dos usuários que acessam o sistema é desempenhado a partir da Tela de Usuários. Esta interface permite a criação, exclusão e alteração de informações de usuários como os privilégios de uso do SOIOS, por exemplo.
Telas Visão Geral para diferentes tipos de usinas
Confira abaixo as telas de visão geral criadas para as diferentes usinas que podem ser automatizadas pela Prismann Automação Industrial.