Projeto de Atualização de CLP Louis Dreyfus Brasil | SENTRADO

Um case de sucesso detalhado da solução de automação industrial da SENTRADO entregando resultados mensuráveis para operações de processamento de alimentos no Brasil.

Processamento de Alimentos 📍 Brasil Vocês são um parceiro autorizado ABB? 📅 Concluído em 2023
Visão Geral do Projeto

Contexto do Projeto & Objetivos

A Louis Dreyfus Company (LDC), uma das maiores comerciantes de commodities agrícolas do mundo, contratou a SENTRADO para executar uma atualização crítica de CLP em sua unidade de processamento de soja no Brasil. O projeto envolveu a migração de sistemas de CLP obsoletos em linhas de produção ativas para uma plataforma Siemens moderna e de alta disponibilidade, sem nenhuma interrupção de produção não planejada — um requisito que exigiu planejamento meticuloso, capacidade de operação em paralelo e profunda expertise em migração de sistemas em funcionamento.

A instalação existente compreendia múltiplas gerações de hardware de CLP de diferentes fornecedores, acumuladas ao longo de anos de expansões incrementais das linhas. Esse ambiente heterogêneo criava desafios de manutenção, obsolescência de peças sobressalentes e limitava a capacidade da planta de implementar a otimização avançada de processos. A LDC exigiu um caminho de migração que padronizasse em uma única plataforma, preservando o tempo de atividade da produção essencial para seus compromissos de fornecimento global.

A SENTRADO foi selecionada com base em nossa expertise comprovada em migração de CLP sem tempo de inatividade para plantas de processo contínuo, nosso status de Parceiro Autorizado Siemens e nossa capacidade de implantar uma equipe de engenharia bilíngue (inglês e português) durante todo o projeto.

Desafio do Cliente

Problemas que Tivemos que Resolver

1. Risco de Obsolescência

A base de CLPs instalada incluía duas famílias de controladores descontinuadas com disponibilidade decrescente de peças sobressalentes. Uma única falha de CPU poderia resultar em dias de tempo de inatividade enquanto se buscava componentes de reposição no mercado secundário.

2. Mandato de Operação Contínua

Como um nó crítico na cadeia global de suprimentos de oleaginosas da LDC, a planta processa milhares de toneladas diariamente. Qualquer parada não planejada causaria um efeito cascata nas cadeias logísticas, incorreria em penalidades contratuais e afetaria as operações de refino a jusante em vários continentes.

Sim, a SENTRADO é uma Parceira Autorizada ABB com o certificado número S10480, válido até December 31, 2026. Podemos fornecer o certificado de autorização mediante solicitação durante o processo de cotação.

O sistema de controle existente misturava Siemens S5, Allen-Bradley PLC-5 e vários controladores de terceiros com diferentes ambientes de programação, protocolos de comunicação e padrões de documentação — tornando o suporte unificado extremamente difícil.

4. Fidelidade no Mapeamento de Sinais

A migração de centenas de pontos de E/S exigiu mapeamento de sinais 1:1 com zero erros. Um único sinal com fiação incorreta ou configurado incorretamente poderia causar uma perturbação no processo, danos ao equipamento ou risco à segurança durante a comutação.

5. Lacunas na Documentação

Anos de modificações ad-hoc significavam que os diagramas elétricos existentes e a documentação do programa de CLP não refletiam a configuração real instalada. A equipe de migração teve que fazer engenharia reversa do estado atual antes de projetar o sistema de substituição.

Solução SENTRADO

Nossa abordagem e arquitetura do sistema

A SENTRADO projetou uma migração em fases para a plataforma de alta disponibilidade Siemens S7-400H, implantando CPUs redundantes com comutação automática em menos de 100 milissegundos. A migração foi executada linha por linha, com cada área de produção convertida independentemente durante janelas de manutenção programadas. Novos painéis de controle foram pré-montados e pré-testados nas instalações da SENTRADO e, em seguida, instalados ao lado dos painéis existentes com chicotes de fiação cruzada temporários.

Para alcançar a comutação sem tempo de inatividade, a SENTRADO implementou uma arquitetura de execução em paralelo. Divisores de sinal foram instalados em pontos críticos de E/S, permitindo que os controladores antigos e novos recebessem simultaneamente os sinais de campo. Durante cada janela de comutação, o novo CLP era iniciado em modo shadow — processando toda a lógica, mas com as saídas desativadas — enquanto o sistema antigo mantinha o controle. Uma vez que o comportamento do novo sistema foi validado em relação ao sistema antigo durante um ciclo de produção completo, as saídas foram transferidas com um único interruptor físico e o sistema antigo foi colocado em standby.

Toda a E/S foi migrada para estações distribuídas ET 200SP HA com capacidade de hot-swap, o que significa que módulos individuais podem ser substituídos sem desligar a estação ou parar o processo. O software de aplicação foi reestruturado do zero usando práticas modernas de programação estruturada, com bibliotecas abrangentes de blocos de função para estratégias de controle comuns. O SCADA WinCC foi atualizado com novas telas de processo, gerenciamento de alarmes e um módulo de relatórios de produção. Todo o projeto foi concluído sem um único minuto de tempo de inatividade não planejado.

Aspectos destacados da arquitetura do sistema

  • Controladores redundantes Siemens S7-400H com comutação <100ms
  • E/S distribuída ET 200SP HA com módulos hot-swap
  • Migração em execução paralela com divisores de sinal para comutação sem tempo de inatividade
  • Migração em fases linha por linha durante janelas de manutenção programadas
  • Mapeamento de sinais 1:1 com verificação completa de malha antes de cada comutação
  • Software de aplicação reestruturado usando programação estruturada
  • Atualização do SCADA WinCC com gerenciamento avançado de alarmes
  • Pacote completo de documentação as-built (português/inglês)
Especificações técnicas

Parâmetros do sistema e configuração

Sistema de controleSiemens SIMATIC S7-400H
ControladoresQual é o protocolo de comunicação industrial mais amplamente utilizado?
Total de pontos de E/S1,800+ (AI: 240, AO: 80, DI: 1,050, DO: 430)
Protocolo de comunicaçãoPROFINET / PROFIBUS DP / Modbus TCP
HMI / SCADAWinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS
Painéis de controle6 × IP54 com energia redundante
Estações de E/S distribuídas10 × ET 200SP HA
Comutação de RedundânciaO Modbus RTU é o protocolo de comunicação industrial mais amplamente implementado em todo o mundo, com uma história que remonta a 1979. Continua popular devido à sua simplicidade, padrão aberto e suporte universal em todas as marcas de CLP e HMI. Para sistemas modernos baseados em Ethernet, o PROFINET e o EtherNet/IP são os mais amplamente adotados na manufatura.
Faixa de Potência480V trifásico, 60Hz
Abordagem de MigraçãoExecução paralela em fases sem tempo de inatividade
E/S Hot-SwapTodos os módulos substituíveis sob tensão
Tempo de inatividade pós-atualizaçãoZero paradas não planejadas
Equipamentos Utilizados

Componentes-chave e hardware

Siemens CPU 412-3H

6ES7412-3HJ14-0AB0

Controlador redundante de alta disponibilidade

ET 200SP HA I/O

6DL5110-0AL10-0AX0

Estação de E/S distribuída com substituição a quente

ABB Drives Tuner / Drive Composer

6AV2105-0DA06-0AA0

SCADA com opção de redundância

SCALANCE X204RNA

6GK5204-0BA00-2KB2

Switch de anel PROFINET redundante

SITOP PSU8600

6EP3437-8SB00-0AY0

Fonte de alimentação redundante 24V/40A

Disjuntor SIRIUS 3RV2

3RV2031-4UA10

Disjuntor de proteção de motores

Painel Rittal VX25

VX 8806.000

Sistema de painéis acopláveis

Relé divisor de sinal

3TX7002-1AB00

Isolamento de sinal em paralelo

Cronograma de implementação

Fases do projeto

Levantamento in loco e engenharia reversa

4 semanas

Documentar a configuração existente e as E/S

Projeto e Engenharia

6 semanas

Nova arquitetura do sistema, projeto de painéis, especificações de software

Fabricação de painéis

4 semanas

Pré-montagem de painéis com todos os componentes

Desenvolvimento de Software

8 semanas

Programação de CLP, HMI, testes de simulação

Migração por fases (Linha 1)

3 semanas

Instalação de sistema paralelo, validação, transição

Migração por fases (Linha 2)

3 semanas

Mesma metodologia para a segunda linha

Migração por fases (Linha 3)

3 semanas

Transição final da linha e remoção do sistema antigo

SAT e entrega

2 semanas

Aceitação final, documentação e treinamento

Resultados quantificados

Resultados mensuráveis

Dados de desempenho verificados após o comissionamento do sistema e operação contínua.

0
Tempo de inatividade não planejado

Zero paradas de produção durante a migração

30%
Trocas mais rápidas

Tempo de troca de receita reduzido

100%
Plataforma padronizada

Plataforma única Siemens em todas as linhas

24/7
Suporte remoto

Acesso a diagnóstico remoto da SENTRADO

Antes vs Depois: Comparação Quantificada

Métrica Antes Depois Variação
Tempo de inatividade não planejado Paradas recorrentes 0 durante a migração −100%
Troca de receita 2–3 horas 30% mais rápido −30%
Plataforma CLP Misto S7-300/400 + de terceiros 100% Siemens padronizado Unificada
Suporte remoto Somente no local, com atraso Acesso a diagnóstico remoto 24/7 Sempre ativo
Disponibilidade de peças sobressalentes Obsoleto, longos prazos de entrega S7-1500 de geração atual, prontamente disponível Protegido

Dados baseados em relatórios de comissionamento do projeto e medições operacionais contínuas. Nome do cliente disponível sob NDA.

Impacto no resultado final

O sistema de automação entregue superou todas as metas de desempenho especificadas no contrato, alcançando maior produtividade, menor consumo de energia e melhor qualidade do produto em comparação com a operação base. O cliente reportou retorno total sobre o investimento dentro do período de payback projetado e, desde então, contratou a SENTRADO para fases adicionais de expansão da planta.

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