Monitoramento de fábrica de alimentos: ICP DAS integra sistemas de monitoramento em tempo real em fábricas de alimentos — incluindo pesagem de pós, monitoramento de transbordo de tanques de óleo, monitoramento de temperatura e umidade da fábrica, controle de acesso e monitoramento de equipamentos/ambiente da sala de controle — permitindo gestão remota centralizada e estabelecimento de registros de produção abrangentes.
Monitoramento de fábrica de alimentos — Introdução
Incidentes de segurança alimentar reiterados aumentaram a vigilância pública e levaram governos a endurecer normas cobrindo todas as etapas da cadeia produtiva: fabricação, processamento, formulação, embalagem, transporte, armazenamento e venda. Em resposta, fabricantes precisam não apenas monitorar processos de produção com precisão, mas também oferecer rastreabilidade completa da produção, o que aumenta a demanda por integração de dados e sistemas.
O cliente deste caso é uma fábrica de alimentos em Taiwan. Apesar de já possuir sistemas de pesagem de pós e monitoramento de temperatura/umidade, os dados estavam dispersos em diferentes sistemas, sem integração nem gestão centralizada, dificultando a investigação em caso de incidente de segurança. O objetivo foi implementar uma solução de integração para monitoramento centralizado e em tempo real dos parâmetros de matéria-prima e ambientais: rastreio preciso da pesagem de pós, utilização de máquinas, transbordo de tanques de óleo, temperatura/umidade da fábrica e dados ambientais/equipamentos da sala de controle, visando estabelecer rastreabilidade completa da produção e elevar a segurança do produto.
Monitoramento de fábrica de alimentos — Solução de Integração ICP DAS para Rastreabilidade
A arquitetura do sistema foi dividida em cinco áreas principais: monitoramento de pesagem de pós, monitoramento de transbordo de tanques de óleo, monitoramento de temperatura e umidade, controle de acesso da fábrica e monitoramento de equipamentos/ambiente da sala de controle.
Estrutura geral e integração SCADA
O sistema SCADA AVEVA Edge recupera dados de monitoramento via Ethernet, consolidando diferentes fontes: dados PLC do sistema de pesagem coletados pelo PDS Series Programmable Serial-to-Ethernet Device Server (PDS-734), registros de acesso do pessoal do leitor de cartões ACS Series ACS-11-MF, alertas de transbordo do tanque de óleo via WISE-7144 Intelligent I/O Module, dados de temperatura/umidade agregados pelo MDC-711 Modbus Data Concentrator e dados de equipamentos e ambiente da sala de controle reunidos pelo uPAC-7186EX-G Programmable Automation Controller (PAC). Com essa integração, a gestão pode supervisionar eficientemente toda a fábrica a partir de uma plataforma unificada.
Monitoramento de fábrica de alimentos — Estrutura do sistema detalhada
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Sistema de Monitoramento de Pesagem
O PDS-734 Programmable Serial-to-Ethernet Device Server atua como gateway, convertendo Modbus TCP em Modbus RTU/Modbus ASCII e permitindo que dispositivos seriais RS-232/RS-485/RS-422 se conectem à rede Ethernet. Ele suporta a maioria dos sistemas SCADA/HMI que utilizam Modbus TCP. Neste projeto, o PDS-734 possibilita que o PLC que controla as balanças transmita dados de pesagem e disponibilidade das máquinas ao SCADA via Ethernet.
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Monitoramento de Transbordo do Tanque de Óleo
O WISE-7144 Intelligent I/O Module possui 8 canais DI e 8 DO, com função de contagem em cada DI, e comunica via Modbus TCP. Inclui motor lógico IF-THEN-ELSE para execução de lógica de automação local (edge computing). Mesmo se a comunicação com o sistema central for interrompida, o WISE-7144 pode executar lógica local, enviar notificações por e-mail e emitir comandos CGI. No caso, o WISE-7144 lê sinais DI do interruptor de nível (float) do tanque de óleo e transmite os alertas ao SCADA via Ethernet. O módulo também suporta PoE (Power over Ethernet), reduzindo necessidades de cabeamento de energia quando aplicável.
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Monitoramento de Temperatura e Umidade
O MDC-711 Modbus Data Concentrator oferece portas RS-232, RS-485 e Ethernet, permitindo que dispositivos Modbus com portas seriais sejam disponibilizados via Ethernet. O MDC-711 executa comandos definidos pelo usuário para ler sequencialmente dados de escravos Modbus conectados às portas COM e consolidar os dados em um formato de endereçamento contínuo. Isso permite que um host leia dados de múltiplos escravos de uma só vez, substituindo o método de polling individual e melhorando o desempenho do sistema. Neste caso, o MDC-711 coleta dados de vários medidores de temperatura/umidade RS-485 e transmite os dados agregados à sala de controle via Ethernet.
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Controle de Acesso da Fábrica
O ACS-11-MF Proximity Card Reader with Keypad integra controle de acesso, instruções de áudio e funções de controle de andares, suportando interfaces Ethernet e RS-485. Permite emissão remota de números de cartão, upload de registros de entrada, detecção de violação (tamper) e alerta de posição da porta. No caso, o ACS-11-MF gerencia o controle de acesso e transmite registros de presença ao SCADA para gestão unificada de quais operadores estiveram responsáveis por cada lote de produção.
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Monitoramento da Sala de Controle
O DL-10 Temperature and Humidity Sensor mede temperatura, umidade e ponto de orvalho, comunicando-se via RS-485 (protocolo Modbus RTU). Seu tamanho compacto (25 x 20.2 x 30 mm) facilita instalação em espaços reduzidos. A ICP DAS fornece o DCON Utility Pro para configuração via interface amigável.
O uPAC-7186EX-G Palm-size MiniOS7 Programmable Automation Controller (PAC), com CPU 80186 a 80 MHz, suporta Ethernet, RS-232 e RS-485, além de barramento de expansão I/O. O uPAC-7186EX-G converte dados proprietários do UPS e de outros equipamentos para Modbus TCP, integrando as comunicações ao SCADA e centralizando monitoramento de sensores DL-10, parâmetros de ar-condicionado e UPS.
O AVEVA Edge unifica todos os dados de monitoramento da fábrica, permitindo que operadores visualizem em uma interface única informações de pesagem, progresso de produção, status de transbordo de tanques, temperatura/umidade, controle de acesso e dados da sala de controle, eliminando a necessidade de integração manual e facilitando a implementação da rastreabilidade completa da produção.
Benefícios
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Com o utilitário VxComm Utility, a porta COM embutida do PDS Series (PDS-734) pode ser mapeada como porta COM padrão no host, permitindo que o SCADA acesse facilmente dados de dispositivos seriais. Os módulos PDS rodam MiniOS7 com tempo de boot de 1 segundo, aumentando a eficiência operacional.
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O WISE-7144 suporta PoE, recebendo energia via cabo Ethernet e reduzindo a necessidade de cabeamento adicional. Em redes sem PoE, pode ser alimentado por adaptador ou bateria.
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O MDC-700 Series suporta até 8 mestres Modbus TCP, configuração de até 250 comandos Modbus RTU e coleta de até 9600 registros por tipo de dado (DI/DO/AI/AO). Possui web server embutido para configuração sem software adicional, possibilitando monitoramento e manutenção remotos via navegador.
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O MDC-700 aceita configuração via arquivo CSV, permitindo editar comandos Modbus RTU em planilhas e importar para o dispositivo, agilizando modificações em múltiplos escravos.
Solução de Gestão de Energia (EMS) da ICP DAS
Com o aumento da preocupação com conservação de energia, redução de carbono e custos elétricos, muitas empresas buscam soluções efetivas de economia de energia. Antes de implementar controles, é necessário mapear o consumo energético da instalação.
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Coleta de dados de energia
A série PM-3000 Smart Power Meter registra consumo de equipamentos como secadores, compressores, aquecedores de tanque de óleo e misturadores, transmitindo dados via Modbus RTU ao concentrador PMC.
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Concentrador de medidores com edge computing
A linha PMC Series Power Meter Concentrator integra medidores, registra e gerencia consumo em tempo real, com interface web para acesso e configuração. Com IF-THEN-ELSE embutido, pode enviar alertas por e-mail, SMS, Telegram ou WeChat ao detectar anomalias e transmite dados consolidados via Modbus TCP ao software central.
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Gerenciamento na nuvem e visualização
IoTstar (software IIoT da ICP DAS) monitora PMC/PMD e controladores WISE, visualizando tensão, corrente, fator de potência, energia acumulada (kWh) e emissões de carbono. Gera relatórios em PDF/Excel, auxiliando no acompanhamento da eficiência energética.
Conclusão
ICP DAS, com sua ampla linha de produtos — incluindo Programmable Serial-to-Ethernet Device Servers, Intelligent Edge Controllers, Modbus Data Concentrators, Programmable Automation Controllers e Smart Power Meters — fornece integração de sistemas e soluções de gestão de energia completas.
Em fábricas de alimentos, a ICP DAS possibilita monitoramento remoto em tempo real e gestão centralizada de pesagem de pós, detecção de transbordo de tanques, temperatura/umidade, sistemas de energia e equipamentos/ambientes da sala de controle. Essas tecnologias resolvem a fragmentação dos dados de produção e a falta de integração, ajudando a estabelecer um sistema de rastreabilidade mais completo, aumentar a competitividade e garantir controle rigoroso de qualidade para a segurança do consumidor.
