A seguir, para melhor exemplificar como um sistema SCADA open-source pode ser utilizado no sistema operacional Linux, vamos apresentar uma aplicação que foi desenvolvida para monitoramento de uma fábrica de placas eletrônicas, usando o ScadaBR.

Apresentação do ambiente da aplicação

Uma fábrica de placas eletrônicas é um ambiente complexo onde existem máquinas como: aplicadora automática de pasta de solda, inspetoras ópticas computadorizadas, fornos de solda (por onda de estanho ou por refusão com aquecimento a infra-vermelho), entre outras. Algumas dessas máquinas possuem uma base de dados interna que permitem ser acessadas por softwares externos, como por exemplo o ScadaBR.

Além disso é importante acompanhar as condições ambientais (temperatura e umidade do ar) sob as quais as placas são montadas: variações excessivas na temperatura podem "empenar" as placas durante a fabricação causando pequenos deslocamentos durante a inserção dos componentes (chips, resistores, capacitores etc.). Já o controle da umidade relativa do ar é importante, pois alguns componentes eletrônicos são bastante sensíveis e podem danificar-se em dias excessivamente úmidos, por isso o sistema de ar-condicionado da fábrica deve ser capaz de retirar esta umidade do ar.

Instalação do Sistema Supervisório com ScadaBR

De maneira resumida, o nosso sistema supervisório segue a seguinte estrutura:

1) Sensores de temperatura e umidade são instalados ao longo da fábrica, e comunicam-se em rede serial RS485 com o servidor do sistema supervisório, no formato MODBUS;

2) Máquinas da linha de produção fornecem dados (como quantidade de placas produzidas, status de liga/desliga etc) no formato SQL.

3) Um microcomputador rodando o Ubuntu Linux executa o software ScadaBR. O sistema lê as informações de temperatura e umidade (MODBUS) através de um adaptador de porta serial (RS485 para RS232), e os dados das Máquinas (SQL) através de drivers JDBC suportados pelo ScadaBR (MySQL e MSSQL).

4) Operadores e gerentes da fábrica podem visualizar os dados processados e consolidados, através de um navegador web. Como o ScadaBR tem sua própria documentação detalhada de instalação, vamos apenas repassar um breve resumo dos passos executados:

1) Baixar e instalar o JRE (Java Runtime Environment) mais recente, pois o ScadaBR é desenvolvido nesta plataforma.

2) Baixar e instalar o Apache Tomcat seguindo as informações da própria distribuição, ou encontrando o aplicativo no site da Apache Foundation.

3) Baixar e instalar os drivers RXTX, que são uma implementação multi-plataforma (para Java) dos drivers de porta serial, utilizados para funcionamento do Modbus.

4) Baixar o ScadaBR na versão para Linux, no site: http://www.scadabr.org.br

5) Descompactar o ScadaBR dentro do servidor de aplicações Tomcat (pasta webapps/ScadaBR)

6) O supervisório ficará disponível através de um browser, no endereço http://seu.ip:8080/ScadaBR

Customização do Supervisório

Com o ScadaBR instalado, vamos começar a configuração. Inicialmente são criados os "datasources" Modbus e SQL, que são as fontes de dados que serão necessários ao nosso supervisório. Para cada datasource são feitas as configurações necessárias, a fim de que o ScadaBR "encontre" os dados que vão ser monitorados.

No caso do Modbus é necessário informar a porta serial que vai ser utilizada, e parâmetros de comunicação serial como velocidade (baud rate), paridade, entre outros; e posteriormente configurar cada variável conforme a rede de sensores que foi instalada na fábrica. Todos os parâmetros de um equipamento Modbus (endereços, registradores etc) são descritos na própria documentação fornecida pelo seu fabricante. Veja a seguir a tela de configuração destes pontos em "datasources -> Modbus Serial": Já no caso do SQL deve ser fornecida a string de conexão com servidor e base de dados, o login e senha da base de dados, e também quais consultas precisarão ser executadas para se obter os dados de interesse. A tela abaixo é a configuração encontrada em "datasources -> SQL": Feitas as configurações de datasources, os dados já estarão disponíveis para visualização "instantânea" (ao vivo) no ScadaBR. Automaticamente, inicia-se também o registro desses dados periodicamente, para posterior geração de gráficos e relatórios. Os dados podem ser visualizados acessando a opção "watchlist" (primeiro ícone na barra de tarefas do ScadaBR). Todas as variáveis cadastradas no sistema ScadaBR podem ser acessadas através de scripts (lógicas de programação), e também para a construção de telas gráficas representando o ambiente e as máquinas monitoradas. O construtor de telas é bastante intuitivo, funcionando com base no conceito de "arrastar-e-soltar". Basta carregar uma imagem de fundo, que representará o ambiente físico, e em seguida posicionar os componentes para visualização de cada variável, gráfico etc. Abaixo são mostradas algumas das telas que foram desenvolvidas, sendo acessadas através de um navegador Firefox.

Tela de monitoramento das condições ambientais: Tela de monitoramento das máquinas da fábrica: Com esta aplicação demonstramos a real viabilidade de se utilizar um SCADA open-source em substituição a sistemas proprietários. Apesar de se tratar de um exemplo simples, apenas fazendo leitura de algumas dezenas de variáveis, o ScadaBR é capaz também de enviar comandos para as máquinas, e de gerenciar sistemas mais complexos com algumas centenas de variáveis controladas.

Após estas configurações mais básicas, é possível incrementar o ScadaBR com opções como relatórios, alarmes etc. Por exemplo, o software pode disparar um alerta sonoro, e um gerente da fábrica pode receber um email automaticamente, sempre que a temperatura do ambiente ultrapassar 28ºC, ou sempre que uma máquina ficar parada por mais de 15 minutos.

Atualmente já conhecemos exemplos do ScadaBR sendo usado em muitas aplicações diferentes, incluindo monitoramento de condições ambientais, gestão de saneamento básico, e supervisão de equipamentos em subestações elétricas, entre outros. Um destes exemplos é mostrado abaixo, no qual o software ScadaBR é utilizado para supervisionar uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), por meio de um equipamento especial de monitoramento que também comunica-se no protocolo Modbus, através de um link TCP: