Sistema de controle distribuído DeltaV

O Sistema de Controle Distribuído (DCS) DeltaV™, desenvolvido pela Emerson, é uma plataforma de automação de processos moderna e altamente integrada, projetada para ajudar empresas industriais a otimizar o desempenho operacional, reduzir riscos de projetos e aumentar a eficiência e a segurança da produção. Reconhecido por sua facilidade de uso, flexibilidade e confiabilidade, o sistema é amplamente utilizado em indústrias de processo, como petróleo e gás, produtos químicos, farmacêuticos, geração de energia e alimentos e bebidas.

Ao integrar tecnologias preditivas avançadas, algoritmos de controle inteligentes e uma interface homem-máquina (IHM) intuitiva, o DCS DeltaV permite conectividade eficiente entre pessoal, processos e produção. Sua principal filosofia de projeto é a “simplificação”, com o objetivo de reduzir a complexidade da engenharia, diminuir o tempo de implementação e fornecer suporte e otimização contínuos durante todo o ciclo de vida da planta.

Principais recursos do sistema

1. Engenharia e configuração simplificadas

O sistema DeltaV utiliza um ambiente de engenharia unificado que integra alarmes, controle de lote, controle avançado, sistemas de segurança e registro de dados históricos. Os usuários podem configurar rapidamente o sistema usando modelos prontos para uso e bibliotecas de configuração modulares, reduzindo significativamente o esforço e o tempo de engenharia sem exigir profundo conhecimento especializado.

2. Tecnologia de Marshalling Eletrônico

Os métodos tradicionais de fiação de E/S geralmente exigem extensa fiação cruzada em gabinetes de controle. A tecnologia Electronic Marshalling do DeltaV permite que os cabos de campo sejam aterrados independentemente do tipo de sinal ou estratégia de controle. Isso separa o design do processo do design da infraestrutura de E/S, facilitando enormemente as mudanças em estágio final e minimizando os esforços de reprojeto e religação.

3. Interface de operação intuitiva e design centrado no ser humano (HCD)

O sistema DeltaV adota uma abordagem de Design Centrado no Homem (HCD), fornecendo interfaces de operação intuitivas e personalizáveis. Os operadores podem acessar rapidamente informações críticas, identificar situações anormais e tomar as ações apropriadas. O sistema também suporta gráficos HTML5, permitindo o uso contínuo em vários dispositivos, como desktops, tablets e smartphones, aumentando a flexibilidade operacional e a capacidade de resposta.

4. Aplicativos de controle avançado incorporados

DeltaV inclui aplicativos de controle avançados integrados, como controle preditivo de modelo (MPC), ajuste adaptativo, controle de rede neural e controle de lógica difusa. Essas aplicações são executadas diretamente no controlador sem configuração adicional ou mapeamento de dados, melhorando significativamente o desempenho do circuito de controle, reduzindo a variabilidade do processo e melhorando a qualidade e o rendimento do produto.

5. Gerenciamento abrangente de alarmes

O sistema fornece gerenciamento e análise de alarmes integrados, incluindo supressão dinâmica de inundação de alarmes, informações de ajuda de alarmes, classificação de alarmes e trilhas de auditoria. Os operadores podem responder rapidamente com base na prioridade, status e área de responsabilidade do alarme, evitando erros operacionais devido à sobrecarga de alarme.

6. Historiadores Integrados

DeltaV oferece diversas opções de historiador, incluindo Continuous Historian, Advanced Continuous Historian e Enterprise Historian. Essas ferramentas capturam com precisão eventos do sistema, alarmes e ações do usuário e integram-se perfeitamente com plataformas de dados corporativos, como o OSIsoft PI Server, dando suporte à análise de dados e à tomada de decisões eficientes.

7. Suporte a operações móveis

Com o DeltaV Mobile, os usuários podem visualizar dados de processos, tendências, alarmes e informações de lote em tempo real em dispositivos móveis, permitindo monitoramento e colaboração remotos, melhorando assim a flexibilidade operacional e os recursos de resposta.

8. Suporte para virtualização e simulação

DeltaV Virtual Studio oferece suporte à implantação, teste e treinamento de sistemas de controle em um ambiente virtual. A validação da lógica de controle e o treinamento do operador podem ser concluídos sem hardware físico, reduzindo significativamente os riscos e custos do projeto.

9. Segurança e proteção de rede

O sistema DeltaV possui certificação ISASecure SSA Nível 1 e está em conformidade com os padrões IEC 62443. Ele incorpora múltiplas camadas de proteção de segurança, incluindo segmentação de rede, bloqueio de portas, autenticação de usuário, detecção de intrusão e gerenciamento automatizado de patches, garantindo que o sistema de controle esteja protegido contra ameaças cibernéticas.

10. Controle de processo em lote

Baseado no padrão ISA S88, o DeltaV Batch fornece uma solução de lote totalmente integrada que oferece suporte ao gerenciamento de receitas, alocação de equipamentos, previsão de qualidade em tempo real e relatórios automatizados. É adequado para uma ampla gama de processos em lote, desde plantas piloto até linhas de produção complexas.

Princípios e Arquitetura do Sistema

1. Arquitetura de Controle Distribuído

O DCS DeltaV adota uma arquitetura de controle distribuído, descentralizando funções de controle em vários controladores, cada um responsável por uma área ou unidade específica. Essa arquitetura aumenta a confiabilidade e a flexibilidade do sistema – uma falha em um controlador não afeta todo o sistema.

2. Banco de dados unificado e ambiente de engenharia

O sistema utiliza um banco de dados global unificado para gerenciar todas as informações de configuração, eliminando problemas de mapeamento de dados entre vários bancos de dados. Ferramentas de engenharia como DeltaV Explorer, Control Studio e Diagnostics fornecem uma visão completa do sistema e recursos de depuração on-line, suportando configuração local e remota.

3. Integração de dispositivos de campo inteligentes

DeltaV suporta vários protocolos de comunicação, incluindo HART, FOUNDATION Fieldbus, WirelessHART, Profibus e DeviceNet, permitindo integração plug-and-play com dispositivos de campo inteligentes. O status do dispositivo e as informações de diagnóstico podem ser carregados diretamente no sistema de controle, suportando manutenção preditiva e otimização em tempo real.

4. Marshalling eletrônico e flexibilidade de E/S

Através da tecnologia CHARMs (Módulos de Caracterização), o DeltaV permite terminação de E/S independente do tipo de sinal. Os usuários podem conectar qualquer tipo de sinal em qualquer local, suportando a implantação de E/S distribuída e reduzindo significativamente os custos de cabeamento e o tempo de instalação.

5. Controladores e plataformas de hardware

DeltaV oferece diversas opções de controladores, incluindo controladores Série M, Série S e PK, com suporte para troca a quente, redundância e E/S sem fio. O Controlador PK é particularmente adequado para sistemas skid de pequena escala e pode operar de forma independente ou integrar-se perfeitamente a um sistema DeltaV em toda a planta.

6. Cibersegurança e confiabilidade

O sistema isola totalmente a rede de controle da rede corporativa, usando switches inteligentes e firewalls para evitar acesso não autorizado. Os recursos de segurança integrados incluem autenticação de usuário, auditoria de operação e verificação de integridade de arquivos, garantindo a estabilidade do sistema mesmo sob ameaças cibernéticas.

7. Ambiente de Simulação e Treinamento

O DeltaV Simulate fornece recursos completos de simulação de sistema de controle, suportando operação virtual de controladores, E/S e lógica SIS. Ele pode ser usado para validação de estratégias de controle, treinamento de operadores e testes de sistemas, melhorando significativamente as taxas de sucesso e a segurança do projeto.

Referência: https://www.emerson.com/documents/automation/brochure-deltav-dcs-platform-deltav-en-7217850.pdf