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Aplicação das soluções da ICP DAS para gestão de energia na fabricação de displays

Leandro Roisenberg
Imagem de componentes de automação industrial para gerenciamento de energia, incluindo inversor, medidor de energia inteligente, concentrador de medidores e centro de controle.

Gestão de energia: as séries de medidores inteligentes PM-3000 da ICP DAS permitem transmitir dados de corrente AC dos inversores para concentradores de medidores PMC via protocolo Modbus RTU. Em seguida, por Ethernet, os dados podem ser enviados ao centro de controle via Modbus TCP, viabilizando o gerenciamento de energia e possibilitando manutenção preventiva.

Gestão de energia — Introdução

O cliente é um fabricante de painéis de display, produzindo principalmente TFT LCD, LCD e painéis sensíveis ao toque. A linha de produção está instalada em sala limpa com inversores de HEPA. Para garantir o funcionamento adequado dos inversores e implementar uma política de gestão de energia, o cliente precisa monitorar os valores de corrente dos inversores. Este estudo de caso demonstra como a solução de gestão de energia da ICP DAS permite monitorar remotamente, em tempo real, a corrente AC dos inversores na linha de produção, suportando ações de gestão de energia e manutenção preventiva.

Gestão de energia: PM-3000 + concentrador PMC para coleta de consumo

Na linha de produção, o cliente utiliza o PM-3114-100 (medidor monofásico) para coletar dados de corrente AC dos inversores HEPA. Os dados coletados são enviados ao concentrador de medidores PMC-5231 via interface RS-485 (protocolo Modbus RTU). Em seguida, os dados são transmitidos ao centro de controle via Ethernet (Modbus TCP) para integração das informações de consumo elétrico.

Esquema da estrutura da solução PMC-5231 e PM-3114-100
Esquema da estrutura da solução: PM-3114-100 → PMC-5231 → Centro de Controle (Modbus RTU/TCP)

Os medidores inteligentes da série PM-3000 apresentam alta precisão (<0,5%, PF=1) e são adequados para medição em baixa tensão com enrolamento primário e aplicações com enrolamento secundário em média/alta tensão. Entre as especificações do PM-3114-100 destacam-se:

  • Faixa de corrente de entrada: 0.05 A ~ 60 A
  • Faixa de tensão de entrada: 10 ~ 300 V AC (compatível com tensões de diferentes países)
  • Transformador de corrente (CT) do tipo aberto para medição
  • Suporte a 2 saídas de relé, permitindo integração com sirenes ou iluminação para alarmes
  • Suporte ao protocolo Modbus RTU para integração

O PMC-5231 IIoT power meter concentrator agrega funções de coleta de dados de energia, backup e registro de dados, interface web, execução de lógica IF-THEN-ELSE (edge computing), gerenciamento de consumo e notificações remotas de emergência. Principais capacidades do PMC-5231:

  • Conecta até 24 medidores Modbus da ICP DAS via RS-485 e até 8 módulos I/O Modbus
  • Leitura e registro simultâneo da potência/funções elétricas medidas pelos medidores PM
  • Envio de dados para servidor interno do PMC, software IoTstar ou SCADA via protocolos suportados
  • Suporte a protocolos: Modbus TCP/RTU, SNMP e MQTT
  • Servidor web integrado para visualização de informações de potência e configuração sem necessidade de programação
  • Mecanismo de notificação: envio imediato de alertas por LINE ou Email quando é detectada anomalia em valores de corrente

Integração física e I/O

O PMC-5231 permite integração com a placa de expansão XV-Board DI/DO, módulos I/O M-7000 (M-7000) ou módulos escravos Modbus TCP/RTU, conforme a necessidade da aplicação. Para economia de espaço, a XV-Board pode ser inserida diretamente no PMC-5231.

Benefícios da solução de gestão de energia

  1. Flexibilidade de integração: Os medidores PM-3000 suportam Modbus RTU, Modbus TCP e CANopen, permitindo escolha conforme exigências do cliente.

  2. Protocolos e conectividade do concentrador: O PMC-5231 suporta Modbus TCP/RTU, SNMP e MQTT, possibilitando integração com SCADA, MIS, sistemas de facility management e plataformas IoT para transmissão de dados em tempo real.

  3. Expansibilidade: Conexão com XV-Board, M-7000 ou módulos Modbus para atender diversas aplicações e poupar espaço ao inserir a XV-board no próprio PMC-5231.

  4. Registro e recuperação de dados: O PMC-5231 possui data logger embutido que retorna arquivos de registro em intervalos definidos e oferece mecanismo de recuperação de dados após falhas de rede, garantindo integridade das séries históricas.

  5. Agendamento e controle: Função de agendamento para programar acionamento/desligamento de módulos I/O e controlar equipamentos elétricos conforme cronograma.

Gestão de energia com IoTstar — o elo final do sistema

Nos últimos anos, o conceito de Net Zero tem atraído atenção de investidores e empresas. A União Europeia (UE) pretende reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 55% até 2030 e alcançar emissões líquidas zero até 2050. O Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) da UE prevê tributação de carbono sobre determinados bens importados, o que torna a implementação de práticas de gestão de energia e medição de emissões crítica para acesso a mercados.

As soluções de gestão de energia da ICP DAS possibilitam às empresas obter dados de consumo energético do processo de fabricação e gerenciar sua pegada de carbono. Medidores inteligentes capturam emissões/consumo geradas por chillers refrigerados a água, condicionadores de ar, iluminação, maquinário de processo e estações de carregamento de veículos elétricos.

Com concentradores da série PMC-5231, os registros de consumo são enviados automaticamente ao software de nuvem IoTstar em intervalos regulares. O mecanismo de recuperação de dados do concentrador assegura a transmissão completa. O IoTstar é um software IIoT de gestão em nuvem desenvolvido pela ICP DAS que permite monitoramento e controle remoto do PMC-5231 e dos I/O, dispositivos e equipamentos conectados.

Serviços do IoTstar:

  • Dashboard Service: criação de dashboards personalizados de informações de potência, com possibilidade de compartilhamento.
  • Report Service: estatísticas e consultas; exportação de relatórios em PDF e Excel.
IoTstar dashboard e integração PMC-5231
IoTstar: painéis e relatórios para gestão e análise de consumo

Conclusão

Com a consolidação do conceito de ESG, as operações comerciais consideram não só dados financeiros, mas também o impacto ambiental dos processos. Empresas que adotam práticas de gestão ESG tendem a conquistar maior confiança de investidores e clientes devido à redução de riscos operacionais.

A solução de gestão de energia da ICP DAS forneceu ao cliente a capacidade de obter, em tempo real, dados de corrente AC dos inversores HEPA, reduzindo consumo de energia e emissões de carbono, além de permitir a programação de manutenção preventiva para evitar perdas e custos decorrentes de falhas repentinas.

A solução oferece múltiplos protocolos de comunicação e integração flexível com plataformas de back-end, tornando-se um aliado na jornada das empresas rumo a uma gestão ESG sustentável.

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Autores: LRI Automação / ICP DAS

Leandro Roisenberg

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