Sistemas PIMS

PIMS ou Process Information Management Systems são sistemas que adquirem dados de processo de diversas fontes, os armazenam num banco de dados históricos e os disponibilizam através de diversas formas de representação. O PIMS nasceu na indústria de processos contínuos mais propriamente na indústria química e petroquímica para resolver o problema da fragmentação de dados e proporcionar uma visão unificada do processo.

A implantação de um PIMS facilita a implantação de outros módulos de software como reconciliador de dados, sistema especialista, Supply Chain Manager e facilita a integração de sistemas ERP com o chão de fábrica. A capacidade de gerar outros dados através de cálculos e de armazená-los por longo períodos de tempo sem ter que enviá-los a um mainframe constitui um grande ganho para o analista de processos. Ele deixa de depender do pessoal do departamento de informática e passa a gerar relatórios sem ter que se preocupar se o dado se origina num CLP, num sistema SCADA ou SDCD.

Hoje existem novas ferramentas que farão com que o PIMS seja uma ferramenta indispensável também nos mercados de processos por batelada e até manufatura, mas a trajetória do PIMS se confunde com a trajetória do SDCD e podemos dizer que os dois
formam um par perfeito.

Piramede ISA

Existe uma grande confusão no mercado sobre o real papel dos PIMS. PIMS são ferramentas de gerenciamento de informações. Embora seja possível definir gráficos sinópticos e de tendência com uma ferramenta PIMs, PIMS não substituem sistemas SCADA, isto é, podem desempenhar esta função na ausência de um supervisório, mas não foram projetados com este propósito. Também não substituem um MES, já que não possuem as principais funções deste sistemas. É normal que algumas funções típicas de MES venham a ser incorporadas a alguns sistemas PIMS dando-lhes maior versatilidade, como tracking, genealogia, interfaceamento com sistemas de ERP e outras. Isto entretanto não torna estes sistemas, especialistas nestas atividade. A grande máxima do MES e que vem dificultando a produção de ferramentas de alto grau de generalidade, é que MES é específico para um tipo de processo. Um MES de manufatura de semicondutores não é apropriado para a manufatura de bens de consumo ou de alimentos, por exemplo.

Embora o PIMS seja especializado no armazenamento de variáveis analógicas, ele trabalha com diversos tipos de dados incluindo:

  • Variáveis analógica
  • Variáveis discretas
  • Texto na forma de Strings
  • BLOBS – Binary Large Objects que podem ser usados para armazenar fotos, sons e outros tipos de dados.

Basicamente a informação contida na base de dados histórica é uma lista de registros temporais no seguinte formato básico:

Time stamp – Identificação do dado (tag) – Valor – Qualidade do dado

O time stamp pode ter precisão de até 1ms. A qualidade do dado diz se o dado é bom, isto é se o instrumento que a realizou está calibrado ou se o dado não é considerado confiável por qualquer motivo.

A principal função de um PIMS é concentrar a massa de dados e permitir transformar dados em informação e informação em conhecimento. Para um engenheiro de processo é a ferramenta fundamental que permite tirar conclusões sobre o comportamento atual e passado da planta, que permite confrontar o comportamento atual com o de dias atrás ou com o melhor já observado no sistema.

Beneficios do PIMS
(?)

Os principais constituintes de um PIMS são:

1. O Historiador de processos
Responsável por colher os dados de diversas fontes e armazená-los em um banco de dados temporal.
· Aquisição de dados de diversas fontes de dados alternativas: PLCs, SCADA, SDCDs. Em geral a interface mais usada hoje é a OPC. Entretanto os principais PIMS possuem interfaces para quase todos os sistemas de importância comercial. Os dados podem ser lidos ciclicamente pelo PIMS ou enviados por iniciativa do dispositivo de campo (unsolicited messages).
· Armazenamento num repositório de dados representado por um banco de dados temporal.
· Recuperação dos dados quando solicitado pelo usuário.

Existe uma controvérsia sobre onde buscar os dados, se dos sistemas de nivel 1 (PLCs e remotas) ou se dos sistemas de nível 2 como os sistemas SCADA e as estações clientes de SDCDs.

· As vantagens de se buscar os dados nos CLPs são:

Ø Busca dos eventos com menor atraso temporal. Se o time stamp for aplicado pelo PIMS ele será mais preciso que se buscado SCADA.
Ø Para redes homogêneas de CLPs (PLCs de mesmo fabricante) pode-se coletar os dados em um ponto único, se todas as redes de CLPs estiverem interligadas.
Ø CLPs são mais confiáveis e apresentam menor sucetibilidade a falhas que os sistemas SCADA.
Ø CLPs são mais estáveis que sistemas SCADA. É normal se fazer o upgrade de sistemas SCADA a cada dois anos devido a novas versões do aplicativo e do sistema operacional. O SW de CLPs raramente sofrem upgrades.
Ø Sistemas SCADA muitas vezes operam em hot standby o que implica em se definir um mecanismo de backup também para a aquisição de dados do PIMS.

· Vantagens de se buscar os dados no sistema SCADA:

Ø No sistema SCADA os dados estão sempre em unidades de engenharia enquanto que em alguns CLPs mais antigos os dados estão em valor bruto (de 0 a 4095). Buscando-se os dados nos sistemas SCADA pegamos os dados já convertidos.
Ø Muitas variáveis são definidas apenas no sistema SCADA, não existindo nos CLPs. Por exemplo a umidade de uma pilha constitui um parâmetro de processo definido pelo operador em uma tela de entrada manual de dados de um sistema SCADA.

2. A interface gráfica para recuperação de visualização dos dados armazenados

· Interagir com o usuário para solicitar queries SQL sobre os dados armazenados.
· Definir e exibir gráficos de tendência.
· Definir e exibir sinópticos com animações gráficas em tempo real.
· Exportar dados para planilhas e outros aplicativos desktop.
· Exportar dados para aplicações Web, compondo vista de processo que podem visualizadas através de browsers.
· Exportar dados para um banco de dados relacional
· Elaborar relatórios em vídeo ou impressos através de um gerador de relatórios próprio ou de terceiros (Cristal report, etc).

3. As aplicações clientes complementares