DA BOTOEIRA DE CONTROLE À TELA DO COMPUTADOR

Muitas hidrelétricas operam hoje com tecnologia de controle desenvolvida por volta de 1930 e 1940.

São sistemas baseados por lógica de relés e cujo controle era efetuado através de chaves e botoeiras instalados em mesas de operação localizadas na sala de controle central. Sistemas como excitação, regulador de velocidade, proteção, instrumentação e auxiliares também possuíam controles dedicados. Na sala de controle, um grande painel mímico apresentava ao operador as informações essenciais da planta.

Com o tempo, tornou-se claro que o operador necessitava acesso a maior número de informações do que as apresentadas no mímico da sala de controle, podendo assim responder mais rapidamente às contigências e ocorrências. Com a eletrônica digital, apareceram os primeiros sistemas de aquisição de dados, que permitiam a aquisição de maior número de sinais de campo, e sua apresentação de forma centralizada na sala de controle. Estes primeiros sistemas eram bastante limitados, com poucos recursos gráficos e restritos à supervisão de algumas grandezas.

Para contornar estas limitações, surgiram os sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), compostos por uma estação central de grande porte e unidades terminais remotas (RTUS) para a aquisição de dados. Apesar de já permitir alguns automatismos e não-automatismo; estes primeiros sistemas ainda apresentavam algumas desvantagens para o operador da usina, pois nem todos os controles podiam ser efetuados através do sistema, cuja interface gráfica na tela do computador era limitada e não permitiam uma visão geral rápida da instalação - como ocorria com o grande painel mímico da sala de controle, que por este motivo, continuava sendo usado para a supervisão da usina.

Algumas lógicas de controle locais começaram a ser realizadas usando-se controladores lógicos programáveis, PLCs, que migraram da indústria para pequenas aplicações em energia, visando substituir as tradicionais lógicas a relés.

Com o rápido avanço da tecnologia de microprocessadores, foi criado o conceito de controle distribuído, DCS (Distributed Control System), que inova ao levar a inteligência do processamento o mais próximo possível do campo, utilizando para isto controladores inteligentes que permitem até mesmo controles complexos, como por exemplo regulação de velocidade. Os computadores são então usados como ‘‘organizadores’’ da informação, e não mais como executores de lógicas e automatismos. Acabava, assim, um dos fatores que limitavam os sistemas SCADA antigos para a execução de todo o controle da planta: o risco de falha da estação central. Com os controles sendo executados por processadores distribuídos na planta, uma falha em um destes controladores ou no computador supervisório, não impedia que as demais unidades continuassem sua operação.

Já o operador da usina passa a ter o controle e supervisão da planta de forma centralizada e organizada. Ao invés de referir-se ao grande painel mímico, ou buscar informações com operadores próximos das máquinas, as telas do DCS apresentam agora apenas as informações necessárias para aquele passo que ele irá executar. Falhas e atuações são automaticamente informadas, e com alguns cliques do mouse o operador já estará ciente do que ocorreu.

Nos últimos anos, se tem visto a convergência das tecnogias hoje existentes para a aquisição de dados. As RTUs, antes equipamentos sem inteligência, mas dotados de alto grau de isolação e interferências a surtos, passaram a possibilitar programação de lógicas, à exemplo dos PLCs. Os controladores dos sistemas DCS passaram a ficar mais flexíveis e com custo mais acessível. Os PLCs passam a permitir o controle de pequenos processos, sendo que os de maior capacidade chegam a ser confundidos com DCS, sendo que por isso denominados ‘‘ PLCs híbridos’’.

Com essa convergência a caminho, o engenheiro de automação tem hoje a difícil tarefa de definir qual dos sistemas é mais adequado às necessidades de sua empresa. Se por um lado os modernos sistemas SCADA se especializaram na supervisão e controle de grandes áreas geográficas, como centros de controle e despacho regionais, por outro lado os sistemas DCS se especializaram em controle de grandes processos, como termelétricas, grandes hidrelétricas e fábricas de papel e siderurgia. Mas entre ambos encontramos uma grande variadade de soluções, algumas baseadas em RTUs inteligentes e SCADA de pequeno porte, outras baseadas nos PLCs híbridos e sistemas supervisórios.

As opções são várias, cabe aos técnicos e engenheiros do setor acertarem na escolha. Para maiores informações sobre automação de usinas, consulte: www.abb.com/powerplantautomation.


Márcio Schmitt
Engenheiro eletricista com mestrado em administração de empresas
Gerente da unidade de automação de usinas da ABB
Contato: marcio.schmitt@br.abb.com
Tel.: (11) 3688-8351