DOSSIER Grant Van Hemert Centro de Competência para Tratamento de Água - Schneider Electric E.U.A. Traduzido e adaptado por Hélio Alves - Schneider Electric Portugal
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TRATAMENTO DE ÁGUAS: A IMPORTÂNCIA DA REDUNDÂNCIA NO SEU SISTEMA Para fornecer um tratamento fiável de águas limpas e de águas residuais, as entidades gestoras devem proporcionar uma operação contínua 24 sobre 24 horas, com orçamentos reduzidos, estando atentos às constantes alterações regulamentares, às novas preocupações de segurança e às infra-estruturas desactualizadas. Para enfrentar esses desafios, muitos clientes estão a considerar uma actualização do seu actual sistema de automação ou a ponderar instalar sistemas de automação novos. Na análise de um projecto de automação a questão da redundância é frequentemente colocada. Mas o que é redundância e será que equivale sempre a um sistema hot standby?
O QUE É REDUNDÂNCIA? Redundância surge em múltiplas formas e é implícita em certos níveis de qualquer estação de tratamento. A forma mais básica de redundância requer a inclusão de um selector manual-desligado-automático para cada componente. Em modo automático, o sistema de controlo dirige o processo. Em modo manual esse controlo é ignorado, resultando num processo continuado de operação, mas com perdas de eficiência e/ou qualidade. Tomemos como exemplo uma vala de oxidação. A operação em modo automático pode regular o funcionamento dos arejadores com base nos níveis de oxigénio dissolvido. Em modo manual todos os arejadores estão ligados. Só assim podemos assegurar níveis adequados de oxigenação, sem monitorizar continuamente as condições do processo. Contudo, estamos a desperdiçar energia. Como alternativa, por vezes, uma etapa de processo pode ser contornada. Este procedimento é comum no processo de filtragem primário (Tamisação e Gradagem), no qual é normal existir um canal de bypass em torno da grade de filtragem. A utilização deste canal de bypass pode assegurar a continuidade de funcionamento da estação, mas pode levar à acumulação de partículas nas bacias e clarificadores a jusante, e consequente danificação de equipamentos.
Finalmente, a redundância pode ainda ser integrada no sistema de automação.
TRÊS TIPOS DE REDUNDÂNCIA EM AUTOMAÇÃO A redundância em automação pode ser implementada através de três métodos — cold-standby, warm-standby e hot-standby.
Redundância COLD-standby A redundância Cold-standby é indicada para processos em que o tempo de resposta tem uma importância reduzida e necessita de intervenção de um operador. Como exemplo, ter duas prensas de cinta, cada uma com um painel de controlo dedicado. Se uma das prensas apresentar problemas, o operador pode retomar a operação, iniciando a outra prensa. Neste exemplo, a perda de uma prensa pode resultar numa acumulação de sólidos não compactados, mas não terá impacto na continuidade do processo. Assim sendo, a intervenção do operador é aceitável, e uma arquitectura do tipo redundância Cold-standby pode ser uma boa solução.
Outra forma de redundância possível é a instalação de uma quantidade de equipamentos superior ao necessário. Por exemplo, serem instaladas três bombas quando apenas duas garantem as necessidades. Este tipo de redundância é bastante comum. Tipicamente esta terceira bomba tem os seus próprios componentes de controlo, arranque e variação de velocidade. Este método permite também estender alguma redundância ao sistema de automação e controlo. Também é possível obter redundância com múltiplas cadeias de processo. Por vezes, cada cadeia tem o seu próprio sistema de automação, ou encontram-se agrupadas em múltiplos painéis de comando. Também esta configuração representa um nível de redundância na estação.
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robótica
Figura 1 . Exemplo de operação com redundância COLD-standby.