Soluções — Grupo I

1. F — No design HMI normalizado, vermelho indica avaria/emergência e verde indica estado normal/em marcha. Usar verde para avarias inverte a convenção e confunde os operadores.
2. V — A ISA-18.2 (ANSI/ISA-18.2-2016) é o standard de referência para gestão de alarmes em sistemas de controlo de processo, definindo classificação, documentação e gestão do ciclo de vida dos alarmes.
3. V — O SCADA opera no nível 2 e 3 da pirâmide: nível 2 = supervisão de processo; nível 3 = gestão de operações/MES (alguns sistemas SCADA modernos integram ambos).
4. F — OPC DA é o protocolo mais antigo (baseado em DCOM da Microsoft, sem segurança robusta). O protocolo OPC UA é o mais recente e inclui segurança integrada (TLS, autenticação por certificado).
5. V — Historiadores (OSIsoft PI, Ignition Historian, etc.) armazenam dados de processo com timestamp para análise de tendências, relatórios de produção e diagnóstico retroactivo.
6. V — EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol) é um protocolo da ODVA utilizado principalmente por equipamentos Rockwell/Allen-Bradley; usa Ethernet/TCP/IP standard com CIP (Common Industrial Protocol) como protocolo de aplicação.
7. V — O Ignition (Inductive Automation) tem drivers nativos para OPC UA (leitura de qualquer servidor OPC UA, incluindo Siemens S7, Mitsubishi, etc.) e Modbus TCP/RTU.
8. V — ISA-18.2 define "alarm flood" como a condição em que um operador recebe mais de 10 alarmes por 10 minutos, o que impossibilita a gestão efectiva dos alarmes.
9. F — O PROFIBUS DP usa RS-485 como meio físico (bus de 2 fios) e suporta velocidades de 9,6 kbps a 12 Mbps. O PROFINET é que usa Ethernet (100 Mbps ou superior).
10. V — A separação OT/IT com DMZ é uma das medidas de defesa em profundidade recomendadas pela IEC 62443. A DMZ é uma zona tampão onde os sistemas de interface (como servidores OPC UA, historiadores) residem, sem ligação directa entre as redes OT e IT.

Soluções — Grupo II

a) Hierarquia de ecrãs:

b) Especificação do Ecrã Principal:

Layout:

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  [LOGO]  FreshDrink — Linha de Enchimento 1      [HORA/DATA]   │
│                                                                  │
│   ┌──────────┐   ┌──────────────────────┐   ┌──────────┐       │
│   │  M1      │   │     TANQUE PRODUTO   │   │  M3      │       │
│   │Transp.   ├──►│  Nível: [███ 65%]    ├──►│Transp.   │       │
│   │Entrada   │   │  Setpoint: 70%       │   │Saída     │       │
│   │[VERDE]   │   │  V1: [ABERTO]        │   │[VERDE]   │       │
│   └──────────┘   │  Caudal: 250 L/h     │   └──────────┘       │
│                  └──────────────────────┘                       │
│                           │                                     │
│                    ┌──────┴─────┐                               │
│                    │     M2     │                               │
│                    │ ENCHIMENTO │                               │
│                    │  [VERDE]   │                               │
│                    └────────────┘                               │
│                                                                  │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │ ALARMES ACTIVOS (0)            [Ver todos] [Reconhecer] │   │
│  └──────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│  [ECRÃ 2: ENCHIM.] [ECRÃ 3: MOTORES] [ECRÃ 4: ALARMES] [TEND.] │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Cores: - Motor em marcha: fundo VERDE, texto preto - Motor parado: fundo CINZENTO, texto preto - Motor em avaria: fundo VERMELHO piscante, texto branco - Nível do tanque: barra AZUL (nível); linha horizontal vermelha no setpoint - V1 aberta: fundo VERDE; V1 fechada: fundo CINZENTO - Alarme activo (banner): fundo VERMELHO piscante - Aviso activo (warning): fundo AMARELO

c) Classificação dos alarmes (ISA-18.2):

d) Configuração de tendência (trend):

Variáveis a monitorizar: - Tag 1: PLC.FreshDrink.Tanque.Nivel (0–100%, escala esquerda) - Tag 2: PLC.FreshDrink.Enchimento.Caudal (0–500 L/h, escala direita)

Configuração da tendência: - Janela temporal: últimos 60 minutos (configurável: 15min, 1h, 4h, 8h) - Actualização: tempo real (a cada scan do PLC, ex.: 1s) - Tag 1 (Nível): linha azul contínua; limites: alarme a 20% (linha vermelha horizontal) - Tag 2 (Caudal): linha verde; limites: valor nominal 250 L/h (linha tracejada cinzenta) - Zoom: permitir ao operador fazer zoom temporal (clique e arrastar) - Exportar dados: botão "Exportar CSV" para análise exterior

Soluções — Grupo III

a) Sequência de diagnóstico:

1. Verificar LEDs do ET200MP:
2. BF (Bus Fault) LED: se vermelho → problema de comunicação
3. SF (System Fault) LED: se vermelho → erro de configuração ou hardware

4. Link LED do conector Ethernet: se apagado → sem ligação física

5. Verificar a ligação física (camada 1):

6. Testar o cabo Ethernet com testador de cabo
7. Verificar o conector RJ45 (sem pins dobrados, sem sujidade)

8. Verificar o switch intermédio (se existir): LEDs de link e actividade

9. Verificar comunicação (camada 2/3):

10. Ping do PLC ao ET200MP: ping 192.168.1.100 (na janela de diagnóstico do TIA Portal)

11. Se sem resposta → problema IP ou endereçamento

12. Verificar no TIA Portal:

13. Online → Device view → verificar estado do dispositivo

14. Diagnostics buffer: ler os eventos de diagnóstico

15. Verificar a configuração hardware:

16. Verificar que a versão de firmware do ET200MP é compatível com o projecto
17. Verificar que os módulos instalados correspondem aos configurados no TIA Portal

b) Problemas eléctricos possíveis:

c) Consequência e resolução do erro de endereçamento:

Consequência: O PLC procura o dispositivo no endereço 192.168.1.101 (conforme configurado no TIA Portal), mas o ET200MP tem o endereço 192.168.1.100. Sem correspondência → PLC reporta "Device Not Found" → erro de comunicação → I/O inacessível.

Resolução (duas opções):

Opção 1 — Alterar o endereço IP do ET200MP para coincidir com o projecto (192.168.1.101): - No TIA Portal: Online → Functions → Assign IP Address - Ou com o PRONETA (ferramenta gratuita Siemens): detecta dispositivos PROFINET e permite alterar IP/nome

Opção 2 — Alterar o projecto TIA Portal para o IP actual do dispositivo (192.168.1.100): - No TIA Portal: Interface do ET200MP → Properties → Ethernet → IP Address = 192.168.1.100 - Recompilar e fazer download do projecto ao PLC

Recomendação: Usar a Opção 1 (alterar o dispositivo físico para coincidir com o projecto) — o projecto é a verdade do sistema; os dispositivos físicos devem conformar-se ao projecto.

d) Diagnóstico de "Network Cycle Overflow":

Este erro indica que o ciclo de comunicação PROFINET configurado não está a ser cumprido — o switch ou a rede não consegue processar todos os frames dentro do tempo de ciclo configurado.

Causas possíveis:

1. Ciclo de comunicação muito curto: se o ciclo PROFINET está configurado para 1ms mas a rede tem latência de 2ms, há overflow

2. Solução: aumentar o ciclo de actualização do PROFINET

3. Switch não-gerido (unmanaged) na rede: switches não geridos não suportam PROFINET RT com QoS (Quality of Service); os frames PROFINET competem com tráfego não-RT

4. Solução: substituir por switch gerido (managed) com suporte PROFINET (ex.: Scalance X208)

5. Tráfego de IT na rede OT: se a rede industrial partilha infra-estrutura com a rede de escritórios, o tráfego de IT (actualizações, streaming, etc.) pode causar congestionamento

6. Solução: segmentar as redes (VLAN ou rede física separada)

7. Muitos dispositivos no mesmo segmento: se o PLC comunica com muitos dispositivos (> 20) no mesmo ciclo de 1ms, a carga da rede pode ser excessiva

8. Solução: aumentar o ciclo ou redistribuir os dispositivos por dois PLCs