TVDA - Tested, Validated,
Documented Architectures.
Arquitecturas de automação
testadas e validadas para
máquinas.
António Varandas
Schneider Electric Portugal
Tel. +351 21 750 71 00
Fax: +351 21 750 71 01
antó[email protected]
www.pt.schneider-electric.com
Indíce
1. Introdução
2. Segmentação máquina
3. TVDA – Uma metodologia inovadora
4. Vantagens para o fabricante de máquinas
5. Conclusão
2
1. Introdução
A evolução tecnológica está a gerar um incremento da componente de automação nos
sistemas de controlo das máquinas.
A tendência actual, ao nível do projecto eléctrico de uma máquina, aponta para
 Uma maior incorporação de servomotores e servo sistemas, procurando mais
precisão e maior velocidade;
 Uma descentralização do controlo, passando esse mesmo controlo a ser
drives
Os desafios do fabricante de máquinas
Actualmente, a engenharia, o marketing e os custos associados ás vendas apresentam
valores com um incremento significativo, com impacto em todo o ciclo de vida de uma
máquina.
O desafio permanente dos fabricantes de máquinas é o de minimizar os custos nas
diversas fases desse ciclo de vida como sejam o projecto, a construção, a programação, a
instalação, a operação e a manutenção, assegurando os requisitos funcionais exigidos pelo
mercado.
3
2. Segmentação Máquina
Em termos gerais, a segmentação e os requisitos de cada tipo de máquina, podem ser
sintetizados da seguinte forma:
Maquinas
Simples
Maquinas
Distribuídas
Máquinas
Complexas
Máquinas
Modulares
Máquinas
Especiais
Descrição:
Descrição:
Descrição:
Descrição:
Descrição:
Máquinas que
possuem
normalmente
poucos
actuadores (<3) e
com automatismo
simples (< 20
entradas/saídas).
Máquinas
constituídas por
diversos
subconjuntos de
máquinas mais
simples.
O comando está
distribuído por
diversos quadros
espalhados ao
longo da máquina.
A coordenação e
supervisão do
sistema são
efectuadas a
partir de uma
unidade central.
Normalmente são
máquinas de
constituição
compacta com
diversas sub
funções simples
conjugadas de
forma complexa
(de 10 até 100
entradas/saídas).
Máquinas
constituídas por
diversos
subconjuntos
simples que
processam
diferentes funções
de complexidade
variável (de 10 até
50
entradas/saídas).
Máquinas que
utilizam diversas
funcionalidades
com diversos
graus de
complexidade e
especificidade
dedicada.
Requisitos
técnicos
Requisitos
técnicos
Requisitos
técnicos
Requisitos
técnicos
Requisitos
técnicos
Cablagem fio-a-fio
Cablagem
reduzida
Instalação
compacta com
características
funcionais
optimizadas em
termos de tempo
de ciclo e tempo
de resposta
Cablagem
reduzida entre
módulos
Instalação
compacta
Instalação
compacta
Configuração
simples dos
parâmetros
funcionais
Manutenção
simples
Projecto modular
Módulos
interligados por
redes de
comunicação
standard
De fácil instalação
e manutenção
simples
As diversas
funcionalidades
estão
concentradas num
só quadro.
A tendência actual
aponta para uma
simplificação da
montagem e da
instalação
Módulos
normalizados,
simples de fácil
instalação e que
permitem reduzir
o tempo de
resposta do
fabricante para o
mercado
Blocos funcionais
normalizados para
redução do tempo
de resposta
Integração de
funcionalidades
especificas
desenvolvidas
pelo fabricante
Assegurar
produção
contínua com
tempos de
paragem mínimos
4
3. TVDA – Uma metodologia inovadora
Dada a variedade possível do tipo de máquinas e no sentido de responder aos desafios
com que se deparam actualmente os fabricantes de máquinas, conjugando os requisitos
técnicos exigidos pelo mercado, têm sido desenvolvidos conceitos e metodologias que
visam definir de forma simples e prática arquitecturas de controlo.
Assegurando uma tipificação das soluções de automação para máquinas, estes conceitos
e metodologias permitem responder de forma consistente e homogénea aos objectivos
tanto do fabricante como do Cliente utilizador.
TVDA – Tested, validated , documented Architectures permite passar, de forma simples e consistente, de soluções genéricas tipificadas para
soluções personalizadas, em função da especificidade aplicativa de cada fabricante e de
cada máquina.
A TVDA é uma conjugação de arquitecturas de automação e controlo, de metodologias e
ferramentas específicas que tendo como ponto de partida as especificidades eléctricas de
uma máquina, como sejam

O tipo de instalação:
o
o

A performance requerida:
o
o
o
o
Numero de motores
Tempo de ciclo
Numero de entradas / saídas
Numero de eixos
permite seleccionar de forma expedita a arquitectura que melhor responde aos requisitos
pretendidos.
Divididas em soluções simples e complexas, compactas e distribuídas, a metodologia
TVDA permite dar resposta directa á grande maioria das especificações técnicas
solicitadas pelo mercado.
As arquitecturas propostas são previamente testadas, garantindo ao fabricante das
máquinas que não há risco, que a compatibilidade dos equipamentos é assegurada e que
no final a solução obtida responde adequadamente ao pretendido.
A personalização da solução final, é efectuada de forma simples, permite garantir a
diferenciação entre fabricantes.
Cada solução é acompanhada de um guia aplicativo, contendo:
 Exemplos de aplicações;
 Descrição completa dos diversos passos a seguir para a instalação,
implementação, programação e arranque do sistema;
 Exemplos de programação;
 Lista de material necessário.
5
Figura 1: TVDA para máquinas simples.
Figura 4: TVDA para máquinas que
necessitem de performance e robustez.
Figura 2: TVDA para máquinas
modulares.
Figura 3: TVDA para máquinas
complexas, compactas ou
distribuídas que necessitem de
eixos sincronizados.
Figura 5: TVDA para máquinas que requeiram alta disponibilidade. As
funções de segurança estão totalmente integradas
AS-interface Safe.
Blocos Função – funções complexas de simples utilização
Particularmente indicados para máquinas repetitivas que utilizam funções complexas mas
tipificáveis, os blocos função são a resposta adequada necessitando apenas de uma
personalização de parâmetros em função dos requisitos pretendidos para cada máquina.
Estão disponíveis blocos função tipificados por funcionalidades específicas de segmentos
de mercado, como sejam por exemplo para sistemas de elevação, sistemas de embalagem
ou para sistemas de manipulação de material.
6
4. Vantagens para o fabricante de máquinas

Definição e Projecto

Implementação e Optimização

Incremento das características funcionais da máquina, através de:
o Soluções centradas nas novas tendências construtivas, visando
incrementos de produtividade ou resposta a características
especificas de determinados mercados;
o Uma conjugação de produtos optimizada, garantindo uma total
compatibilidade dos diversos elementos seleccionados.

Redução do custo de projecto e desenvolvimento, através de:
o Recurso a soluções pré definidas, devidamente testadas;
o Quadros eléctricos e diagramas unifilares pré definidos e
desenvolvidos para programas CAD.

Redução do tempo de resposta ao mercado:
o Ganhos efectivos de até 50% na fase de projecto e instalação;
o Funcionalidades testadas e prontas a operarem;
o Comissionamento simples e eficaz.
7
5. Conclusão
Através de uma abordagem sistematizada, a metodologia TVDA permite responder a 3
aspectos fundamentais do dia-a-dia do fabricante de máquinas:
 Incremento de rentabilidade;
 Incremento de eficiência;
 Possibilitar uma gestão adequada ao longo de todo o período de vida útil da
máquina.
A conjugação de arquitecturas TVDA com blocos função aplicativos específicos, torna a
implementação do projecto eléctrico numa máquina, uma tarefa fácil, rápida e segura.
8