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© ABB GroupAugust 31, 2015 | Slide 1
Painel de Baixa Tensão MNS-iSSolução integrada para Centro deControle de Motores (CCM)
Marcia Predebon/Vagner A. Paschoalini, 20 de Agosto de 2015 – Evento Automation & Power World Brasil
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IntroduçãoABB - Unidade Sistemas de Baixa Tensão
§ Provedor de Soluções para distribuição de energia e controle demotores, conectando energia e sistemas de automação§ 23 unidades de fabricação no mundo.§ Contemplando uma fábrica de painéis de Baixa Tensão no Brasil
desde 2011.
Solução global - construído sobre plataforma tecnológica MNS®A tecnologia MNS® tem evoluído por mais de 35 anosMais de 1.5 Milhões de painéis MNS® operando em diversas
plantas de operações críticas.Cobertura global com presença em 5 continentes.
Constante evolução tecnológica com grandes investimentos empesquisa e desenvolvimento para atender a diversificada demanda domercado e clientes.
Portifólio global do produto com Centro de pesquisa edesenvolvimento localizado na Alemanha, com time de suportelocal nos 5 continentes.
A plataforma MNS iS define o benchmark para a próxima geração depainéis.
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IntroduçãoABB – Fábrica de Painéis Baixa Tensão
Escopo de fornecimento: Sistema MNS®
§Fabrica desde 2011
§Localização – Cumbica - Guarulhos– São Paulo
Vendas, orçamentos, engenharia, gerenciamento de projeto,suprimentos, montagem e testes
§ Pós-venda e serviços: supervisão de montagem ecomissionamento, start-up e fornecimento de sobressalentes
IntroduçãoABB – Fábrica de Painéis Baixa Tensão
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Evolução MNSMNS-iS – Um salto à frente em tecnologia
• 1970 • 1990 • 2005
MNSEletrônicos empainéis separados
MNS + INSUMUnidade demedição, proteçãoe controlelocalizado nomódulo de partida.Painel de operaçãocentralizado
MNS iSInteligênciaintegrada no painel,mas separada dosmódulos de partida
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Valores e ConcepçãoO Primeiro Centro de Controle de Motores Integrado
Uma nova era em painéis de baixa tensão
1. Segurança
2. Padronização
3. Desempenho nocontrole de processos
4.Garantia decontinuidade de serviço
5. Máxima confiabilidade
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IntroduçãoVideo Apresentação da Solução MNS-iS
https://www.youtube.com/watch?v=jAtQWCKJbqA
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1. SegurançaSegregação entre cabos de potência e Controle
§ Segurança Operação/ Manutenção no site com MNS iS
§ Máxima proteção pessoal para a sua equipe
§ Acesso independente entre os compartimentos de Controle eautomação, Módulo extraivel e compartimento de potência
Compartimentoexclusivo para cabos deControle e Automação
Compartimentoexclusivo para Cabos de
Potência
Segregação total entre equipamentos de potência e Controle
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1. SegurançaConcepção Inovadora
§
CompartimentoCabos de potência
CompartimentoCabos de controle
Cableamentode potênciaCableamento de Controle
Módulos deControle
Módulos dePotência
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1. SegurançaTecnologia de sensores para medição de grandezaselétricas
A Utilização desta tecnologia de medição substitui os tradicionais transformadores decorrente e tensão.
Localizado no circuito de alimentação de saídaMedição de alta precisão de corrente e tensão (AC)
Medição de temperaturaSensor de padrão industrial comprovadoAjuste mínimo de corrente 0.2A§ Máximo 800AMaior precisão
+ / - 2% Corrente+ / - 2% Tensão+ / - 2% Temperatura+ / - 3% Corrente residual, Cos φ+ / - 3% Fuga à terra
Placa de circuito commicroprocessador
Shunt de alta precisão(integrado no barramento de cobre)
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2. Maior PadronizaçãoDesign Inovador
Coluna de CCM
Coluna com Disjuntor“Power” (ACB)
Possibilidade de até 2 por coluna
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2. Maior PadronizaçãoArquitetura de Hardware “Plug&Play”
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2. Maior PadronizaçãoMstart – Partidas padronizadas em tamanhoscompactos
Módulo de PartidaDOL Compacta
Módulo de PartidaReversora RDOL
Módulo de partida DOL
MStart6E/4 - até 18kW
MStart6E/2 – até 45KW
MStart6E to 24E – até 250KW
MStartFixo > 250KW
Exemplo 6E/4:O mesmo hardware para partidas de 0,55 a 3 kW ou 1,5 a 6,5A
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2. Maior PadronizaçãoMStart – Diagrama elétricos padronizados
MStart(Módulo extraível)
Condapter(Controle e Potência)
MControl
RCU
§ Fiação depotênciapadronizada
§ Fiação decontrolepadronizada
§ ComponentesPlug&play
§ Menorcomplexidadenos projetos deengenharia
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2. Maior PadronizaçãoMStart - Padronização, Flexibilidade, Otimização
Solução Módulo Convencional Solução MNS-iS – Módulo MStart
Demanda mais horas para montagem, testes esupervisão de engenharia.Requer alto numero de componentes auxiliares efiação dentro do módulo.Alterações futuras podem implicar em maiorretrabalho e alto custo para adequação.Substituição de módulo requer reparametrizaçãodos componentes.Maior dissipação térmica.
Módulos com design padronizados
Alterações não impactam a fiação do módulo
Em caso de substituição do módulo, todos osparametros técnicos permanecem salvos noMcontrol, um novo módulo pode ser inserido eacionamento imediatamente, sem necessidade dereparametrização.
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Sobrecarga térmicaFalta de faseDesbalanceamento de faseSub tensãoFuga à terraRotor bloqueadoSubcarga / Subcarga Cos φSem cargaLimitação de partida
CorrenteTensãoTemperaturaCapacidade térmicaTempo para tripTempo para resetFator de potênciaPotênciaFrequência
Algumas funções têm um valor. Para quem?Algumas funções são preocupantes. Para quem?
2. Maior PadronizaçãoMStart – Principais Funções e proteções
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2. Maior PadronizaçãoMControl – Unidade de Controle da Carga
- Sistema eletronico embarcado é a basedo dispositivo Mcontrol.
- Possibilidade de extensão das funções dosistema em qualquer etapa do projeto sem anecessidade de troca do hardware
- Dispositivo Escalável – Um controlador paratodos os propósitos
- Possibilidades maiores com menornecessidade peças de reposição
Conexões parada deemergência / ESD eRCU
I/O decampo
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n Download customizado de softwarespara a unidade de controle
Necessidades doCliente
Config. E/S
AplicaçãoProteções
n Seleção customizada de módulosde hardware
Unidade de E/S Digitais
Unidade de Comunicação
Unidade de E/S Analógicas
=+
+
2. Maior PadronizaçãoMControl – Possibilidade de livre escolha de funções
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2. Maior PadronizaçãoMControl – Controlador para todos os propósitos
Para os mais variados tipos de aplicação:§ PTC
§ PT100
§ Sinais Analógicos
§ Não é necessário espaço adicional, o tamanho do MControlé igual independentemente IO é usado.
Standard 7DI/4DO PT100 3-Canais 7DI + PTC PTC AIAO/2AI
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2. Maior PadronizaçãoMLink – Uma unidade para todas as comunicações
LAN 2Ethernet TCP/IP:
- Servidor Web- Dados OPC- MNavigate
Modbus RTU
Profibus DP (V0, V1)
Barramento interno
Redundância deconexão
Cartão de memória(Compact Flash card) LAN 1
Ethernet TCP/IP:- Modbus TCP- Profinet IO
USB 1, 2não utilizado
LAN 3Ethernet TCP/IP:não utilizado
Fonte de alimentação
Reset Indicação deinformação
Características do MLink:Servidor WebServidor de tempoComunicação com MControlsAlarme e eventosServidor OPCRecebe comandos de controle
do DCS
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2. Maior PadronizaçãoMConnect – Solução para 2 Disjuntores por Coluna
Ethernet
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2. Maior PadronizaçãoMView – Conectividade e interatividade
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2. Maior PadronizaçãoMNavigate – Software de parametrização econfiguração do MNS-iS
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.
2. Maior PadronizaçãoArquitetura de rede
10/100Base-T Fieldbus (Profibus DP, Modbus RTU)Ethernet (Modbus TCP)
10Base-I
Sistema de controle de processoCliente OPC Servidor
OPCMNavigateParametrizaçãoInterface Web
MViewInterfaceWeb
MLink 1ComunicaçãoServidor WebProvedor dedados OPC
MLink nComunicaçãoServidor WebProvedor dedados OPC
MControl 1Controle &Proteção
MControl nControle &Proteção
MControl 60Controle &Proteção
MControl 1Controle &Proteção
MControl nControle &Proteção
MControl 60Controle &Proteção
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3. Desempenho no controle de processosEconomia de tempo e custo no Upgrade
§ A sofisticação tecnológica dasolução garante economiade tempo e redução do custode modificação ouatualização.
§ Aprimoramento do sistema aqualquer momento requernenhuma mudança naconfiguração do sistema atual.
Flexibilidade em implementar soluções, modificar ajustesdurante a fase de operação.
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Fuga à
TerraSubtensão
PTC/PT100
Erro
Motor protegido contra “Fuga à terra”
Adicionado a proteção de “Subtensão”
Adicionado a proteção de PTC/PT100
3. Desempenho no controle de processosEconomia de tempo e custo no Upgrade
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Maior eficiência
Dimensionamentocorreto
Menor tempo deparada
3. Desempenho no controle de processosProteções avançadas – Melhor desempenho
Manutençãointeligente
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3. Desempenho no controle de processosEconomia de tempo na operação e monitoramento
Qualquer dispositivo comcapacidade de navegação webpode ser usado como estaçãode monitoramento local
Não há necessidade de ferramentas especiaisou instalação de sistemas para acessar a
navegação do painel MNS-iS
Computador com Windowspode ser usado paraestação de trabalho deengenharia
Redes Ethernet mais simplesutilizando equipamentosconvencionais e técnicas daarea de TI.
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3. Desempenho no controle de processosControle efetivo do inventário - Menos peças dereposição
Diminuição do estoque de peças para reposição
A padronização permiteuma utilização flexível de
peças de reposição
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3. Desempenho no controle de processosLongo ciclo de vida – um painel compatível com osfuturos desenvolvimentos
A substituição do sistema eletrônico do módulo decontrole não têm impacto sobre os módulos de
energia.
O Sistema MNS iS não depende de ciclos de vida de hardware. A tecnologia de interfaceutilizada pelos módulos de controle e potência permite atualização futura e compatibilidadecom versões anteriores, independentemente da versão do hardware e componentes deterceiros
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A padronização dos componentes de potência econtrole, permite trocas rápidas, sem necessidade
de reparos em componentes.
3. Desempenho no controle de processosBaixo tempo para reparação – trocas rápidas
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3. Desempenho no controle de processosEconomia em todas as fases do ciclo de vida doprojeto
2. Investimento em umatecnologia inovadora quegarante melhor desempenhoda planta e longo ciclo de vidaútil dos componentes.
3. Menos peças de reposiçãocom MNS iS.
1. Sistema flexível que permiteadicionar / modificar / mudançaem qualquer fase do ciclo devida do projeto, sem afetar opresente investimento.
§ Programação inteligente da manutenção§ Redução do tempo de manutenção§ Aumento do desempenho do equipamento§ Supervisão continua de manutenção baseada
em informações monitoradas em tempo real.§ Otimização de comunicações entre equipes de
operações e de manutenção e reduz o tempolatente entre a identificação e a resolução dafalha
§ Otimização do desempenho operacional dosistema§ Extensão da vida útil§ Redução do custo de manutenção§ Maior confiabilidade
A implementaçao da solução MNS-iSCondition Monitoring permite:
4. Garantia de continuidade de ServiçoMonitoramento em tempo real de todas as condições eações do painel
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Manutenção Reativa – Reparar quando algo quebraManutenção Preventiva – Troca de peças por período de tempoManutenção Preditiva – Troca de peças por tempo de uso (vida útil)Manutenção Próativa – Atuar na causa raiz do eventual problema e monitoramento da
vida útil do equipamento)
4. Garantia de continuidade de ServiçoManutenção Próativa – Aumento da vida útil doequipamento
PainelConvencional
MNS iS
Intervalos
de tempo
Intervalos baseado nasupervisão Proativa
Manutenções preventiva regular e programada é uma boa prática entretanto sob algumas circunstanciaso desligamento inesperado do painel pode provocar atraso de produção ou redução do faturamento dafabrica. O Sistema de supervisão da ABB ajuda a evitar tais situações.
Manutenções otimizadas e somentequando necessário
Maior período de manutenção, menorprodução da fábrica
4. Garantia de continuidade de ServiçoManutenção somente quando necessário e reduçãodas paradas para manutençãoO Sistema de supervisão destaca-se pela monitoramento contínuo, sem interrupção do funcionamentodos circuitos para inspeção ou análise de grandezas elétricas, temperaturas, que garante um melhordesempenho da planta e garantia da continuidade de serviço.
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§ Detecção instantanea, diagnóstico preciso e sugestão deaçao para rápida resolução§ Compartilha a informação correta com a equipe
responsável pelo tema, diminuindo o tempo de tomada dedecisão.
4. Garantia de continuidade de ServiçoRápida resolução dos problemas
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§ Transmite a informação de forma personalizada eintegrada ao sistema de gestão
4. Garantia de continuidade de ServiçoRápida resolução dos problemas
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3. Supervisão contínua do sistema, sãodisponibilizadas todos os dados demanutenção, que ajuda a programar planode manutenção baseado na necessidade enão baseado no tempo.
1. A padronização permite simples trocas emanutenções rápidas quando necessário
2. Ferramenta que possibilita a análise dacausa raiz.
4. Tecnologia de alta confiabilidadeadotada desde 2005 em plantas quenecessitam de alta performance egarantia de continuidade de serviço.
4. Garantia de continuidade de ServiçoRápida resolução dos problemas
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10/100Base-T
Fieldbus (Profibus, Profinet, ModbusTCP/RTU)
Control Network
ElectricalWorkstation
Switchgear Control Network
ProcessController
Fieldbus
§OPC Server
§Connectivity Server
OperatorWorkplace
SwitchgearNavigator
Touch Panel baselocal MonitoringStation
TimeSynchronization
5. Máxima confiabilidadeConectividade e Interfaces - Padrão
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Medições de grandezas
elétricas
Status do motor, comando
E controle
Informações de manutençãobaseada na supervisão dascondições
Registro de eventos
Dados do sistema
Gestão de Ativos
Gerenciamento de
Manutenção
Controle de Processo
ElectricalSCADA
Estação LocalMonitoramento
5. Eficiencia no controle de processosInformações precisas distribuídas para o pessoal autorizado
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MNS iS Condition MonitoringArquitetura – Acesso Remoto
Internet
Service Center
Virtual Support Engineer(Local application)
Support Center
Planta do Cliente
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MNS iS - Perguntas e respostasDúvidas ou Comentários
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Contatos na ABB – Sistemas de Baixa TensãoGerente de Contas – Front Office
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