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Histórias de Sucesso

segunda-feira, 2 de novembro de 2015

Atualização da IHM de Rebobinadeira de Papel Traz Inovações para Software de Supervisão


  • Quando uma máquina rebobinadeira de papel com necessidade de atualização urgente, incorporando um software supervisório amigável, foi entregue a Eletrônica KGEL no Brasil, isso foi aceito como um desafio.

  • O novo sistema desenvolvido, utilizando o supervisório InduSoft Web Studio, foi nomeado IKA (Interface KGEL Amigável).

  • A máquina, usando o InduSoft Web Studio, agora é fácil de operar e de manter, o que melhorou sua funcionalidade e diminuiu o tempo ocioso da mesma consideravelmente.

Figura 1: A tela principal possui comandos de operação e informações críticas sobre a máquina. O operador também pode acessar os submenus para obter informações mais detalhadas.


Quando uma máquina rebobinadeira de papel com necessidade de atualização urgente, incorporando um software supervisório amigável, foi entregue a Eletrônica KGEL no Brasil, isso foi aceito como um desafio. O que os técnicos da KGEL não sabiam é que o processo de atualização dessa rebobinadeira os levaria a novos conceitos de projetos para novas interfaces industriais, que poderiam ser aplicadas em inúmeros clientes da indústria de papel e celulose.

A rebobinadeira em questão era uma HERGEN 1200m/min (Tissue) com comandos WEG. A interface de operação da máquina utilizava uma IHM de 10’’ colorida com comunicação serial RS485. A parte de processamento da lógica era gerenciada pelo CLP CL200 da Bosch. Após 10 anos de uso, a IHM começou a apresentar problemas com a funcionalidade touch e com perda de informações.

A Eletrônica KGEL visitou a localidade do cliente, pôde constatar como era difícil a operação da máquina, e prontamente começou a desenvolver uma solução para a mesma. O primeiro passo foi encontrar uma nova IHM para substituir a antiga, porém, devido aos preços elevados, a solução foi procurar por alternativas que poderiam manter o projeto dentro do orçamento definido. Depois de pesquisar soluções para substituir a IHM, a Eletrônica KGEL descobriu o supervisório InduSoft Web Studio, que possui um driver de comunicação nativo para o CLP CL200.



Figura 2: Modelos 3D detalhados da máquina tornam possível o desenvolvimento de uma aplicação intuitiva, ajudando operadores.

O Desafio

O maior problema com a interface antiga de operação da máquina era a dificuldade que existia em utilizá-la, portanto, a nova interface deveria ser intuitiva e amigável. Um aspecto que funcionou bem foi a funcionalidade touch da IHM, pois não requeriria o uso de teclado e mouse, o que também economizava tempo. Então, como criar um sistema eficaz que otimizasse o uso da funcionalidade touch?

Vivemos em um mundo onde as interfaces touch são tanto onipresentes quanto familiares. A Eletrônica KGEL pesquisou e testou diferentes equipamentos antes de escolher um para apresentar ao cliente. Durante essa pesquisa ficou constatado que o sistema touch infravermelho seria a perfeita solução. Foi desenvolvido então um sistema usando um computador que suportaria o sistema touch infravermelho, processamento (mini-PC) e refrigeração. Com o design e o orçamento do projeto definidos, a KGEL apresentou uma solução eficaz, poderosa e econômica ao seu cliente. Após a pronta aprovação do projeto, a Eletrônica KGEL iniciou os trabalhos.

 

A Solução

O projeto foi dividido em duas partes: a aplicação IHM e a construção do painel que acomodaria toda a interface da nova máquina. A aplicação foi desenvolvida simultaneamente ao painel que teria o monitor, o pequeno computador e o sistema de toque. O painel foi desenvolvido para ser robusto e funcional.

Uma vez que o projeto estava em andamento, a Eletrônica KGEL imediatamente reconheceu que existiria espaço para melhorias além de uma simples atualização da aplicação anterior. Eles chegaram a conclusão que seria um desperdício de investimento utilizar um software eficaz e robusto como o InduSoft Web Studio sem aproveitar todas as suas funcionalidades. Com toda a documentação do software disponível online, a curva de aprendizado dos técnicos da KGEL foi bem curta, tornando o desenvolvimento da aplicação mais rápido do que o esperado. Quando dúvidas surgiam, os vídeos disponíveis no website da InduSoft eram revistos e seus conceitos aplicados. Esses vídeos ajudaram imensamente no desenvolvimento da aplicação.

O desenvolvimento da aplicação iniciou-se com o aprendizado do funcionamento do driver BUEP, driver nativo do InduSoft que se comunica com o CLP CL200 da Bosch. Como o projeto era uma atualização, ou retrofit, foi necessário visitar o cliente algumas vezes a fim de entender as variáveis do controlador. Com essas visitas exploratórias finalizadas, a Eletrônica KGEL começou o desenvolvimento da aplicação. O primeiro passo foi solicitar autorização para captar imagens da máquina para criar uma representação realista com o intuito de criar uma conexão operador-máquina. Essa tarefa levou algum tempo, mas o resultado foi gratificante: eles foram capazes de facilitar a animação da máquina e permitir que o operador facilmente entendesse a aplicação.

 

Figura 3: Os alarmes podem ser visualizados e reconhecidos via smartphone ou dispositivo móvel.


O resultado final incluiu texturas e iluminação para criar um grau de realismo no modelo 3D. Após a criação da tela principal, os técnicos da KGEL começaram a desenvolver o resto da aplicação. A Eletrônica KGEL trabalha com a filosofia de trazer o máximo de informação possível para manutenção de forma que não existam obstáculos com a operação da máquina. O sistema foi nomeado IKA (Interface KGEL Amigável) porque, como o nome mesmo sugere, eles acreditam ter desenvolvido uma interface intuitiva e amigável, crucial para o projeto.

A tela principal possui comandos para a operação da máquina e algumas informações básicas. Como estamos falando de uma rebobinadeira de papel, algumas informações são extremamente importantes para a aplicação, como por exemplo, o valor do diâmetro, corrente, e velocidade em metros por minuto dos motores principais. A máquina possui botoeiras, deixando a IHM somente com alguns comandos. Na tela principal o operador pode visualizar informações importantes, como o status dos acionamentos, se a rebobinadeira está habilitada, a velocidade com que a máquina está operando, dentre outras. O menu principal permite o acesso para todos os submenus.

Em todas as aplicações IHM desenvolvidas, a Eletrônica KGEL emprega o mesmo conceito de “mais informação”. Esse conceito simplesmente significa que um operador ou pessoa responsável pela manutenção da máquina deveria ser capaz de clicar em uma informação binária, como por exemplo “Habilitar Acionamento”, e automaticamente visualizar uma tela que contenha todas as informações sobre aquele comando, ou tarefa. Como as informações binárias possuem intertravamento é importante tentar descobrir como solucionar o problema sem perder muito tempo.

Para solucionar esse problema, foi criado uma opção para a operação de manutenção. Por exemplo, se o operador tenta habilitar a máquina e falha, ele pode clicar em “Habilitar Acionamento”. Quando o operador clica nessa opção, uma tela com todas as informações relacionadas com o problema irá aparecer, tornando possível o detalhamento do intertravamento. O operador também pode clicar na lista de alarmes onde todos os erros são registrados. Além dos diagnósticos, o operador pode carregar um bloco de notas, ou Notepad, para digitar dicas de operação a outros operadores.
   
Nessa aplicação todos os I/Os do CLP são acessíveis sem o uso de qualquer outro software para a visualização da informação. Portanto, é possível verificar um exemplo de leitura das entradas do CLP utilizando somente o sistema de supervisão.  Isso é somente uma pequena parte de toda a interface, pois a manutenção, por exemplo, possui acesso a esquemas hidráulicos e pneumáticos com visualização conectada a entradas e saídas correspondentes ao CLP. 


Figura 4: Técnicos de Manutenção podem facilmente identificar erros usando imagens do sistema.

O Resultado

Após alguns testes na localidade do cliente, a Eletrônica KGEL percebeu que a implementação da aplicação IHM poderia ser utilizada em outros sistemas. Eles então coletaram as informações necessárias para dar início ao desenvolvimento de um novo e melhorado projeto que utilizaria os mesmos conceitos para a interface de máquinas industriais usando o supervisório InduSoft Web Studio. Após a coleta das informações foi iniciado o desenvolvimento de uma aplicação protótipo que poderia ser oferecida a outros clientes da KGEL.

A aplicação é um sistema de automação para máquinas de papel. Várias funcionalidades do InduSoft Web Studio foram utilizadas no protótipo, e o resultado foi a criação de três modelos que podem ser oferecidos a seus clientes. Foram inclusos sistemas de interface integrada com equipamentos touch de 42 “ ou 22”, com opcionais de mouse e teclado sem fio, ou somente uma aplicação intuitiva e amigável para operação e manutenção.

A máquina, usando o InduSoft Web Studio, agora é fácil de operar e de manter, o que melhorou sua funcionalidade e diminuiu o tempo ocioso consideravelmente. Em breve a Eletrônica KGEL estará oferecendo aplicações similares para todos os seus clientes na indústria de papel e celulose.



Figura 5: A visualização de alarmes facilita os seus reconhecimentos de qualquer tela.


Para maiores informações entre em contato com o seu distribuidor local ou diretamente com a InduSoft pelo telefone (11) 3293-9139 ou pelo email: info@indusoft.com.br.