Automação e Sensoreamento Remoto utilizando Software Livre "SCADA"

Softwares para interação com ambiente físico - comandando equipamentos e lendo sensores de temperatura, umidade do ar, consumo de energia elétrica, entre outros - são cada vez mais comuns. Introduzimos o tema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) e apresentamos os principais softwares livres hoje disponíveis nesta área.

[ Hits: 77.623 ]

Por: Victor Rocha em 11/05/2011


Introdução: Sistemas SCADA



Em indústrias e em laboratórios de todas as áreas, encontramos máquinas e equipamentos para medir e controlar os mais diferentes tipos de processos físicos, incluindo movimento de máquinas, variações de temperatura, pressão, nível, vazão, pH, geração ou consumo de energia, e assim por diante. Entre estes equipamentos, existem (literalmente) milhares de modelos de sensores, controladores programáveis e atuadores que possuem alguma Interface Digital para conexão com computador, como uma porta serial ou ethernet.

Para que exista a comunicação entre o computador e o equipamento, no entanto, é necessário um tipo específico de software, que consiga enviar comandos e interpretar o protocolo "falado" pelo equipamento. Os softwares de Controle Supervisório e Aquisição de Dados, ou SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), são justamente os sistemas que se comunicam com esses equipamentos através de diferentes protocolos de comunicação, e permitem que uma pessoa os controle, normalmente através de uma interface gráfica interativa.
Historicamente os SCADAs são utilizados com bastante frequência desde os anos 70, porém na maior parte da história os SCADAs foram softwares proprietários de custo extremamente elevado. Alguns setores utilizam amplamente estes softwares para a construção de "painéis de operação" ou "centrais de comando" de seus equipamentos, em aplicações como:
  • operação e controle de usinas elétricas;
  • supervisão de sistemas de transporte como ferrovias e rodovias;
  • fábricas em geral, como metalúrgica, cerâmica, óleo & gás etc;
  • refinarias e plataformas de petróleo;
  • utilidades públicas como iluminação e saneamento.

Além da função de servir como uma interface entre um operador e os equipamentos, os SCADAs tipicamente tem as seguintes funções:
  • registrar os valores medidos continuamente, em bancos de dados;
  • verificar situações de alarme nas máquinas;
  • traçar gráficos e relatórios históricos;
  • enviar informações para softwares externos etc.

Hoje, além destas aplicações de grande porte, já existem inúmeras possibilidades de utilização de SCADA em micro e pequenas empresas, que vão desde o controle de uma pequena máquina até a medição de eficiência energética em edifícios, e monitoramento de condições ambientais no armazenamento e distribuição de alimentos. A figura abaixo mostra um exemplo simples de software SCADA monitorando o consumo de energia em um sistema de refrigeração.
Com o barateamento de sensores populares (como termopar para medição de temperatura ambiente), o alcance desde tipo de software se estende também ao monitoramento de ar-condicionado em CPDs (datacenters), onde o aumento excessivo de temperatura pode causar desde o simples travamento de um servidor, até danos permanentes por sobreaquecimento em certos componentes de hardware.

Outros campos mais recentes para aplicações do tipo SCADA são a automação residencial, e a utilização por "hobbystas" que pretendem montar pequenos sistemas de automação utilizando um PC e outros equipamentos de baixo custo. Entre os equipamentos ao alcance de qualquer "Professor Pardal" interessado estão robôs, gateways de medição ou controladores baseados em plataformas como o hardware livre Arduino.

Nas próximas páginas deste artigo vamos falar sobre a teoria e prática em sistemas SCADA; e indicaremos alguns softwares livres do tipo SCADA existentes, dando mais ênfase ao ScadaBR. O artigo encerra com uma demonstração de medição da temperatura e umidade no ambiente,e visualização de status de máquinas em uma fábrica usando o ScadaBR sobre sistema operacional Linux.

    Próxima página

Páginas do artigo
   1. Introdução: Sistemas SCADA
   2. Protocolos de comunicação com sensores
   3. Resumo dos principais SCADA open source
   4. Exemplos de aplicação com o ScadaBR rodando em Linux
   5. Conclusão e perspectivas
Outros artigos deste autor
Nenhum artigo encontrado.
Leitura recomendada

GRIP - Conversão e ripagem de CDs em Linux

Pós-instalação do Solus OS para um desktop voltado ao usuário final

Mais CLI!

Criando repositório oficial do Debian

Instalação do Deepin 14.1 - Uma distribuição fantástica

  
Comentários
[1] Comentário enviado por levi linux em 11/05/2011 - 18:51h

Excelente artigo. Demonstra como o software livre é amplo.
Parabéns

[2] Comentário enviado por julio_hoffimann em 11/05/2011 - 20:54h

Oi Victor, parabéns!

Ótimo artigo! Bom saber que existe um projeto nacional desse nível, desejo boa sorte a todos os envolvidos no desenvolvimento. Vamos torcer para que as indústrias percebam rapidamente a necessidade de um protocolo aberto que garanta interoperabilidade.

Abraço!

[3] Comentário enviado por rbautomacao em 12/05/2011 - 08:42h

Muito bom !

Tomara que as conclusões se concretizem =)

[4] Comentário enviado por fabiodurao em 12/05/2011 - 16:54h

Ae Victor, até que enfim eu vi sua cara, imaginava um velho, gordo e bigodudo pelo tanto que vc sabe, mas até que não ahiuHuihaUIhAUIh...

Muito bom o artigo, só faltou vc falar que vc é um dos principais colaboradores do ScadaBR, aliás, fiquei intrigado, como é que foram feitas as tabelas lá na "Tela de monitoramento das máquinas da fábrica:" e como é que foi feito aquele quadro cinza de fundo dos datapoints simples lá na PCH? Foi por recurso de edição do ScadaBR ou foi na própria criação da imagem de fundo?

Ah, eu também já uso o ScadaBR em um laboratório de universidade e realmente ele é ótimo, recomendo à todos.
O site do ScadaBR saiu fora do ar agora, será a versão 1.0 chegando aí?!

Abraços

[5] Comentário enviado por victor_rocha em 14/05/2011 - 12:54h

alo Fabio, tudo certo então?
soh vc mesmo pra vir ate aqui tirar um sarro hehehe

buenas, tanto as tabelas quanto o fundo cinza, a gente fez com o componente HTML usando div e tables simples.

no caso da tabela vc pode gerar uma tabela em branco (tags table, tr, td) e depois arrastar os "datapoints simples" do scadabr para as posições corretas com o mouse;
ou usar server-side script mas é um pouco mais elaborado, mais pra frente vai ter uma documentação sobre isso.

sobre o site fora, tivemos problema na manutenção do portal mas já voltou!

:-) abração e obrigado

[6] Comentário enviado por firandrade em 15/05/2011 - 18:16h

Muito bom o artigo, faz uma boa apresentação de um SCADA, e mostra a vasta opção de soluções em software livre na área.

[7] Comentário enviado por jcristiano em 16/05/2011 - 00:15h

Excelente artigo. Meu projeto de graduação envolverá controle e sistema de supervisão, sendo que seu artigo foi bastante útil para expor soluções livres nesse âmbito. Tinha trabalhado com outros sistemas de supervisão (iFix, Cimplicity e Elipse) e deu para perceber que a tecnologia detalhada no artigo é muito poderosa. Estava tentando trabalhar usado o Proview - http://www.proview.se - agora vou dar uma atenção especial ao ScadaBR.

Obrigado.

[8] Comentário enviado por jcristiano em 17/05/2011 - 00:58h

Não sei se estou certo, mas faltou fornecer as credenciais para acessar o painel de administração após a instalação: usuário "admin" e senha "admin".
Também postei no fórum da aplicação, mas achei interessante perguntar aqui também: Existe algum meio de integrar o sistema supervisório ScadaBR a uma leitora biometria?

[9] Comentário enviado por victor_rocha em 16/06/2011 - 13:15h

h5n1,

desculpa a demora mas às vezes passa batido uma pergunta, estamos com várias demandas do ScadaBR e isso é ótimo!
Em princípio seria simples, se a leitora biométrica funcionar como um teclado, ou se fizer output de dados em arquivo texto, por exemplo. vai depender do driver do sensor.

por ser aberto é possível escrever um driver para o equipamento, se for um projeto com mais recursos ou tempo de dedicação.
abraço
Victor

[10] Comentário enviado por jeff.jno em 07/07/2011 - 11:29h

Impressionante, a equipe de desenvolvimento do SCADABR junto com os colaboradores fiseram um trabalho incrivel. Estão de parabéns.
Realmente é um sistema de encher os olhos.

[11] Comentário enviado por azaiats em 06/09/2011 - 19:27h

Bacana! Valeu pelo artigo... li ele até o final sem delongas. Abs.

[12] Comentário enviado por capitainkurn em 19/05/2013 - 23:49h

Ótimo artigo, estou engatinhando com automação e controle em vista de meu atual trabalho é meu primeiro contato com LPCs e seu artigo me deu uma ótima ponto de início para pesquisa e estudo.


Contribuir com comentário




Patrocínio

Site hospedado pelo provedor RedeHost.
Linux banner
Linux banner
Linux banner

Destaques

Artigos

Dicas

Tópicos

Top 10 do mês

Scripts