SCADA: o que é, importância, como funciona e mais
Automação Industrial

SCADA: o que é, importância, como funciona e mais

Incontáveis atividades são realizadas dentro de uma indústria, diariamente. Para organizar e utilizar os dados referentes a essas tarefas da melhor forma, foram criados sistemas supervisórios, como o SCADA.

Estas ferramentas tecnológicas são de grande relevância no cotidiano industrial, já que ajudam a gerenciar os processos de produção.

Com os sistemas supervisórios, podem ser acionados equipamentos no chão de fábrica, apenas apertando alguns botões. Além disso, todas as informações podem ser concentradas “na palma de sua mão”, mesmo sem estar na fábrica.

Confira nesse artigo o que é o sistema SCADA, como funciona e quais suas vantagens. Saiba, também, como ele pode ser utilizado pela indústria.

O que é o sistema SCADA?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) é um sistema de supervisão e aquisição de dados. Também conhecido como software SCADA, faz a coleta de dados e monitora variáveis e os dispositivos de sistemas de controle, permitindo o gerenciamento de processos industriais em tempo real.

É formado por elementos de software e de hardware, como Unidades Terminais Remotas (RTUs) e Controladores Lógico Programáveis (CLPs), e uma interface gráfica para visualização dos dados.

Esse sistema atua com protocolos de comunicação proprietários ou abertos, ou seja, aceita trabalhar com hardwares e softwares de diferentes fabricantes. 

Pode ser aplicado em computadores comuns e utiliza sistemas operacionais populares, como o Windows. Sua anatomia é modular e pode ser instalado em uma máquina ou em várias, dependendo da necessidade da fábrica.

Quando surgiu o sistema SCADA?

O termo começou a aparecer nas décadas de 60 e 70, à medida que as indústrias começaram a utilizar computadores para monitorar e controlar seus processos.

Os primeiros sistemas SCADA de grande escala foram criados nos anos 70, despontando como uma importante ferramenta dos sistemas de automação e controle industrial.

Para que serve o sistema SCADA?

O papel do SCADA é monitorar e controlar equipamentos em processos industriais, coletando dados e intervindo manual ou automaticamente, quando necessário.

Com ele, os operadores conseguem visualizar e supervisionar as atividades, principalmente em empresas de manufatura, saneamento e esgoto, transporte, energia, óleo e gás.

O sistema é muito útil para melhora do desempenho das plantas, acompanhamento da eficiência dos processos e mitigação de erros e paradas.

Como funciona um software SCADA?

Os dados das máquinas de campo (chão de fábrica) são enviados por sensores e dispositivos aos controladores (CLPs e RTUs), que são supervisionados por Interfaces Homem-Máquina (IHM).

Tais interfaces contêm a estrutura visual do sistema SCADA, em que os funcionários podem ter acesso a todos os dados e aplicar as ações necessárias, inclusive de forma remota.

Nas IHMs, que são baseadas em nuvem ou servidores próprios, é possível identificar alarmes, condições de operação, além de gerar relatórios. Geralmente, o software SCADA possui uma estrutura visual de fácil compreensão para todos os usuários.

O operador pode criar controles e telas personalizados, configurar sua aparência e as variáveis que lhe serão úteis, ou seja, as medidas de nível, pressão, vazão, temperatura, etc.

Elas serão inseridas como tópicos ou tags. Depois disso, pode ser feita uma interação com todos os equipamentos da fábrica.

Com alta flexibilidade, o sistema supervisório SCADA pode ser configurado para controle de diferentes processos, monitorando parâmetros como: temperatura, vazão, pressão, umidade, tensão e corrente.

sistema SCADA

Principais elementos de um sistema SCADA

  • Sensores e atuadores – conectados diretamente aos equipamentos da linha de produção;
  • Controladores – CLPs e RTUs ligados aos sensores, atuadores e redes. Fazem a coleta de informações e as ações de controle sobre a operação, utilizando protocolos de comunicação e enviando para as redes;
  • Redes industriais – sistemas de comunicação que fazem a conexão entre os controladores e as estações ou salas centrais de controle (inclusive, saiba mais sobre os switches QoS, utilizados nas redes industriais);
  • Salas centrais e estações de controle – locais onde é feito o monitoramento de todos os dados recebidos (variáveis) e a supervisão dos processos pelos funcionários.

Sistema SCADA: equipamentos necessários

Para funcionar corretamente, o software SCADA requer alguns equipamentos que, em conjunto, garantem a capacidade de atender às demandas de cada indústria. São eles:

  • Dispositivos de campo – sensores de temperatura, medidores de pressão, transmissores de nível, válvulas de controle, etc.
  • Unidades de Comunicação – transferem os dados entre os CLPs e o SCADA, utilizando algum protocolo industrial e auxiliando a integração de aparelhos e sistemas de fabricantes diversos;
  • Software SCADA – serviço computacional que permite a supervisão, monitoramento, análise e controle dos processos. É capaz de armazenar dados históricos;
  • Rede – possibilita a comunicação de todos os componentes e pode ser com fio ou sem fio;
  • PCs e servidores – equipamentos que executam o SCADA, armazenando e processando um grande volume de dados;
  • Interfaces terminais de computador ou aparelhos móveis que permitem a interação do usuário com o sistema SCADA.
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Vantagens do uso do SCADA na indústria

O SCADA impacta positivamente o processo industrial. Seus recursos permitem:

  • obter informações confiáveis e precisas, melhorando a gestão dos processos, com registro automático e armazenamento eficiente;
  • programar ações customizadas (scripts) para aplicações específicas, com uma configuração que atenda da melhor forma a cada empresa;
  • registrar e armazenar informações em um banco de dados, gerando o histórico da empresa – auxiliando a administração do negócio e fortalecendo a sua competitividade;
  • criar representações gráficas de forma a exibir as possíveis condições de um equipamento ou dispositivo, acompanhando seu status – o que é muito importante para evitar paradas de produção, por exemplo;
  • controlar valores predefinidos das variáveis do processo, como temperatura, umidade, etc., mantendo a eficiência dos sistemas produtivos;
  • observar tendências de variação e planejar as medidas necessárias;
  • auxiliar na tomada de decisões e na elaboração de previsões de demanda, orientando o setor estratégico da fábrica; etc.

Desvantagens do sistema SCADA

  • O investimento na implementação do sistema é considerado alto, já que envolve instalação de infraestrutura e compra de equipamentos e software;
  • A rede necessita de proteção dos dados contra ataques cibernéticos, que pode ser feita por meio de estratégias de segurança da informação;
  • A tecnologia não é tão simples e uma mão de obra especializada pode ser necessária.

Quais as principais aplicações do SCADA?

Segundo estudo da CNI, empresas com tecnologias de Indústria 4.0 faturam mais e têm melhores perspectivas para o futuro.

Fábricas de vários setores, com diferentes portes e necessidades, já contam com as funções desse valioso sistema de supervisão, como: a indústria automotiva; de energia e infraestrutura; de água e saneamento; de telecomunicações; alimentícia, farmacêutica; etc.

Aqui no blog, já falamos sobre aplicações do software na automação industrial de pequenas indústrias

Gerenciamento de processos

Toda a planta industrial pode ser representada nas telas sinóticas do sistema SCADA, que é utilizado na automatização de diversas tarefas, possibilitando um trabalho mais ágil e eficiente.

Dá para enviar comandos e parâmetros ao sistema e tudo isso faz com que a disponibilidade da fábrica, a conformidade e a qualidade dos processos aumente.

Supervisão à distância

O software permite operações e intervenções remotas, ou seja, mesmo fora da empresa, é possível ter acesso a todos os processos que estão ocorrendo, em tempo real.

Além disso, todos os funcionários podem controlar e ter acesso às informações simultaneamente, em telas replicadas do SCADA, por meio da web.

Alarmes

Quando algum padrão não é seguido na linha de produção, ou há quebra de máquinas, entre outras intercorrências, são disparados alarmes nas interfaces do SCADA, com emissão de sinais sonoros e/ou visuais.

Isso possibilita a correção de erros e resolução rápida de problemas, diminuindo o tempo de inatividade das máquinas e eliminando gargalos de produção.

Análises

O software SCADA analisa os dados, cria estatísticas e gera relatórios, planilhas, gráficos e tabelas para cada equipamento, possibilitando a inspeção e o controle de qualidade.

Um dos tipos de informação que o sistema produz é o relatório de acesso, que mostra quando e quais usuários fizeram modificações nos parâmetros.

Ele também faz análises de previsão, para informar problemas em máquinas antes que elas quebrem e gerem consequências maiores.

Controle de dados

O monitoramento em tempo real do SCADA levanta informações sobre o estado dos processos industriais, permitindo que os trabalhadores detectem irregularidades rapidamente e tomem medidas imediatas.

Como são baseadas em dados precisos e atualizados, os gestores podem tomar decisões mais assertivas, otimizando a produção, minimizando desperdícios e diminuindo custos operacionais.

Integração de dispositivos

O supervisório SCADA é perfeito para integrar equipamentos e dispositivos de uma fábrica, combinando elementos de software e hardware, como CLPs, máquinas, sensores, atuadores, IHMs e computadores.

Tudo para possibilitar a coleta de dados e gerenciamento dos mesmos, visando o controle dos processos industriais.

Sistema SCADA e HMI: entenda a relação e diferenças

SCADA e HMI (Interface Homem-Máquina) são ferramentas distintas com funções diferentes. Ambas são elementos essenciais para o acesso e gerenciamento de dados em uma indústria.

A primeira tecnologia é um sistema que serve para controlar e monitorar atividades de produção, enquanto a segunda é uma tela com a missão de facilitar a comunicação e a interação entre os operadores e o sistema.

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Conclusão

O sistema SCADA cumpre a importante missão de coletar e supervisionar os dados de uma fábrica. A maioria dos equipamentos irá se conectar a ele, aumentando o controle sobre os processos.

Com o auxílio dos controladores, IHMs e outros equipamentos, operadores e gestores terão maior controle sobre a produção.

O SCADA traz ainda a vantagem de gerar relatórios com estatísticas referentes a cada operação, entre outras otimizações que acompanhamos ao longo deste artigo.

Comprovamos também que as aplicações do SCADA, como a supervisão à distância, garantem praticidade no cotidiano fabril. 

A Kalatec está à disposição para ajudar a sua empresa na escolha dos equipamentos que atuam com o SCADA. Entre em contato com os nossos especialistas para tirar suas dúvidas e obter mais informações!

Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação da KALATEC, 23 anos de experiência com mais de 5000 visitas únicas em Indústrias. Especialista em Automação Industrial e apaixonado por Servos Motores, foi treinado nas fábricas EMERSON MOTION CONTROL, YASKAWA, WEG, DELTA, HNC, LEADSHINE e ESTUN. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo, USP (Projeto Inspire) entre outros.