O que é e o que significa SCADA?
Como é possível monitorar e controlar processos industriais em tempo real e constantemente? A resposta é o sistema SCADA.
SCADA é uma sigla que representa 'Supervisory Control and Data Acquisition' em inglês, e em português, 'Controle Supervisório e Aquisição de Dados'. Essa é uma tecnologia que desempenha um importante papel em sistemas industriais e de automação, proporcionando monitoramento e controle eficaz de processos complexos.
No âmbito industrial, o SCADA é utilizado para gerenciar e supervisionar operações em tempo real, permitindo que empresas monitorem e controlem processos industriais de maneira centralizada. Este sistema oferece uma visão abrangente de diversas variáveis, como temperatura, pressão, fluxo e outros parâmetros essenciais para o funcionamento eficiente de uma planta industrial.
A principal característica do SCADA é a capacidade de coletar, analisar e apresentar dados em tempo real. Isso possibilita aos operadores tomar decisões informadas, detectar falhas precocemente e otimizar o desempenho de sistemas industriais complexos.
Além disso, o SCADA é uma tecnologia fundamental em setores como energia, manufatura, utilities e muitos outros, contribuindo significativamente para a automação e eficiência operacional.
No mercado brasileiro, o sistema SCADA está em crescimento, impulsionado pela demanda por automação industrial e pela necessidade de melhorar a eficiência e a segurança das operações industriais. De acordo com a Frost & Sullivan, o mercado brasileiro de sistemas SCADA deve crescer a uma taxa composta anual de 6,5% entre 2022 e 2027, representando o cenário próspero para essa tecnologia.
Leia também: Entenda porque a Automação é o primeiro passo para sua empresa entrar na Indústria 4.0
Qual a diferença entre SCADA e sistema supervisório?
O universo da Automação Industrial é permeado por termos como SCADA (Controle Supervisório e Aquisição de Dados) e Sistema supervisório, frequentemente utilizados de forma intercambiável.
Porém, há algumas importantes distinções entre eles, principalmente quando falamos em escopo de controle, complexidade, aplicação e integração de sistemas.
Em primeiro lugar, o SCADA vai além de um simples sistema supervisório ao incorporar funcionalidades avançadas de controle. Enquanto ambos têm como objetivo principal o monitoramento de processos industriais, o SCADA se destaca por permitir não apenas a visualização em tempo real, mas também a capacidade de controle remoto. Isso significa que, além de observar dados, o SCADA possibilita ajustar configurações e enviar comandos diretamente aos sistemas em operação.
A complexidade e aplicação desses sistemas também variam. O SCADA, frequentemente associado a setores como energia, manufatura, petróleo e gás, lida com operações críticas e processos de grande escala. Em contraste, um sistema supervisório pode ser mais simples e adequado para aplicações em que o controle em tempo real não é uma extrema prioridade.
Outro ponto de distinção reside na integração de sistemas. Enquanto o SCADA é altamente integrado, conectando-se a uma variedade de dispositivos e sistemas para fornecer uma visão abrangente, o sistema supervisório pode focar mais na coleta e exibição de dados específicos, sem a necessidade de uma integração tão extensa.
Embora ambos as tecnologias estejam relacionadas à supervisão de processos, o SCADA se destaca por suas capacidades avançadas de controle e aplicação em sistemas industriais complexos.
Leia também: Soluções de Automação para o setor industrial: otimizando processos e maximizando a produtividade
Quais os 3 principais elementos de um sistema SCADA?
Dentro da arquitetura de um sistema SCADA, três elementos fundamentais desempenham papéis essenciais para garantir a eficácia e a integridade das operações industriais.
Unidades Terminais Remotas (UTRs)
As Unidades Terminais Remotas (UTRs) são compostas por uma variedade de equipamentos projetados para coletar dados no campo e transmiti-los para o sistema SCADA, como sensores, transdutores, módulos de comunicação, controladores programáveis, fontes de alimentação e caixa de proteção.
Estes componentes são distribuídos pela planta industrial e coletam dados diretamente do campo, monitorando variáveis físicas, como temperatura, pressão e níveis de fluido. Sua função primária é converter esses dados em informações compreensíveis para o sistema SCADA.
Controladores Lógicos Programáveis (CLPs)
Os CLPs são cruciais na automação e controle de processos. Responsáveis por executar operações específicas com base nas entradas recebidas, os CLPs garantem a resposta eficiente do sistema às mudanças nas condições do processo. Sua capacidade de processamento e lógica contribui para a tomada de decisões em tempo real.
Fazem parte desse sistema, elementos como Unidade Central de Processamento (CPU), memória, Entradas e Saídas (E/S), módulos de comunicação, fonte de alimentação, interface de programação, relógio em tempo real, sistema operacional e firmware, e gabinete ou invólucro.
Estação de Controle Mestre (Master Terminal Unit - MTU)
A MTU serve como o ponto central de comando e controle no sistema SCADA. Localizada na sala de controle, ela recebe dados das UTRs, processa as informações e fornece uma interface para os operadores monitoram e controlam o processo. A MTU desempenha um papel crucial na tomada de decisões informadas, permitindo uma supervisão abrangente das operações industriais.
São elementos importantes da estação de controle mestre, a interface de usuário, Unidade Central de Processamento (CPU), o Software SCADA, Bancos de Dados, Conectividade de Rede, Sistema de Alarme, Ferramentas de Visualização e Relatórios, Segurança e Autenticação, Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) ou Sistema de Automação Predial (BAS).
Esses três grandes elementos trabalham em sintonia para criar uma rede eficiente de monitoramento e controle. As UTRs fornecendo os dados, os CLPs traduzindo esses dados em insights e ações, e a MTU coordenando e supervisionando todo o processo.
INFOGRÁFICO
O primeiro é Unidades Terminais Remotas (UTRs), sendo responsáveis pela coleta de dados no campo.
O segundo são os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) que executam operações específicas com base nos dados recebidos.
E o terceiro é a Estação de Controle Mestre (Master Terminal Unit - MTU) que processa as informações e ajuda na tomada de decisões informadas.
Leia também: Automação Industrial: as principais tendências futuras
Como funciona o Sistema SCADA?
O processo inicia-se com a coleta de dados provenientes de sensores nas Unidades Terminais Remotas (UTRs) no campo, monitorando variáveis como temperatura, pressão e níveis de fluido.
Os dados coletados são então transmitidos para a Estação de Controle Mestre (MTU) por meio de redes de comunicação como Ethernet, rádio frequência ou comunicação celular, permitindo uma resposta imediata a mudanças nas condições do processo.
Na MTU, os dados são processados pela Unidade Central de Processamento (CPU), interpretando informações, realizando cálculos e executando de forma lógica os controles conforme programado no software SCADA.
Os resultados são apresentados aos operadores por meio da Interface de Usuário (HMI), exibindo gráficos, tabelas, tendências e alarmes em tempo real para monitoramento e controle eficazes.
Os operadores têm a capacidade de enviar comandos e realizar operações de controle remotamente com base nas informações exibidas, destacando a característica distintiva do SCADA. Além disso, o sistema armazena dados históricos para análise retrospectiva, relatórios de desempenho e auditorias, contribuindo para a identificação de tendências e otimização ao longo do tempo.
O SCADA monitora continuamente as condições do processo, acionando alarmes em situações críticas.
A integração com outros sistemas, como ERP ou sistemas de controle avançados, proporciona uma abordagem holística na gestão e otimização de operações industriais.
De forma geral, o sistema SCADA atua como uma ponte entre o mundo físico dos processos e a tomada de decisões informadas, contribuindo para a eficiência operacional e a segurança nos ambientes industriais.
Benefícios do SCADA na Automação Industrial
A implementação do Sistema SCADA na automação industrial oferece uma variedade de benefícios que contribuem significativamente para a eficiência operacional e a otimização dos processos.
Vamos explorar dois aspectos-chave desses benefícios.
Melhoria da eficiência e produtividade
O SCADA é fundamental na melhoria da eficiência e produtividade em ambientes industriais, oferecendo uma variedade de benefícios significativos.
O monitoramento em tempo real é uma característica destacada, proporcionando uma visão abrangente e instantânea das operações industriais. Isso capacita os operadores a monitorarem o desempenho do sistema, identificarem problemas imediatamente e tomarem decisões informadas para otimizar processos em tempo hábil.
Outro ponto importante é a capacidade de controle remoto e automatização fornecida pelo SCADA que permite que os operadores realizem ajustes e operações diretamente da Estação de Controle Mestre (MTU). Essa funcionalidade não apenas aumenta a eficiência, mas também contribui para a redução de erros humanos, melhorando a consistência nas operações diárias.
A otimização de processos é alcançada por meio da análise de dados históricos e em tempo real. Os operadores podem identificar padrões, tendências e áreas de melhoria, possibilitando uma otimização contínua que maximiza a eficiência operacional ao longo do tempo.
Além disso, o SCADA destaca-se pela capacidade de integração com outros sistemas, como sistemas de gestão empresarial (ERP) e sistemas de controle avançados.
Essa integração cria uma abordagem holística na gestão e otimização de operações, permitindo uma visão unificada e coordenada de todas as facetas do ambiente industrial.
Dito isso, o SCADA não apenas oferece monitoramento e controle em tempo real, mas também abre portas para a automação, análise avançada de dados e integração eficiente com outros sistemas, tornando-se uma ferramenta essencial na busca por operações industriais mais eficientes e produtivas.
Redução de custos e tempo de inatividade
A implementação do SCADA na automação industrial não apenas aprimora a eficiência e a produtividade, mas também resulta em benefícios significativos em termos de custos e tempo de inatividade. Veja alguns:
A estratégia de manutenção preditiva é aprimorada pelo SCADA, graças ao monitoramento contínuo e à análise de dados históricos. Isso possibilita que a manutenção seja realizada com base em condições reais, evitando paradas não planejadas e reduzindo o tempo de inatividade associado.
A resposta rápida a alarmes é outra vantagem proporcionada pelo sistema de alarme integrado no SCADA. Os operadores são alertados imediatamente sobre condições anormais, permitindo que problemas sejam abordados antes que atinjam níveis críticos, consequentemente reduzindo o tempo de inatividade não planejado.
O SCADA contribui significativamente para a eficiência energética ao otimizar o uso de recursos e ajustar operações conforme necessário. Essa abordagem resulta em economias de custo ao longo do tempo, tornando a gestão de energia mais eficaz e sustentável.
A capacidade de diagnóstico remoto oferecida pelo SCADA reduz a necessidade de intervenções físicas frequentes. Isso não apenas economiza tempo, mas também reduz os custos associados a deslocamentos e manutenção no local, contribuindo para uma gestão mais eficiente e econômica.
A implementação do SCADA na automação industrial representa uma solução abrangente, proporcionando melhorias significativas na eficiência, produtividade e eficácia operacional. Ao reduzir custos e minimizar o tempo de inatividade, o SCADA emerge como uma ferramenta essencial para operações industriais modernas e eficientes.
Leia também: Economizando tempo e recursos: os benefícios da Automação Industrial
