Nota Técnica

Autor: ESC Engenharia

A era das ferramentas CAD (Computer Aided Design) e CAE (Computer Aided Engineering) cumpriu um papel histórico importante no suporte à elaboração dos ditos “cadernos elétricos” de projetos de Sistemas de Supervisão, Proteção e Controle (SPCS) de Subestações (SEs). Com o CAD, tudo eram linhas e formas, desenhadas com grande flexibilidade no próprio PC, compondo desenhos digitais que descreviam o projeto de forma gráfica.

Posteriormente, na era CAE, a figura das entidades ou blocos passaram a ser os fundamentos dos desenhos em computador, que passaram a agregar dados, sendo possível, por exemplo, a emissão de listas de materiais e a prática de referenciamento cruzado para navegação entre as páginas dos documentos. A Figura 1 apresenta a evolução do CAD para o CAE.

Figura 1 – Evolução CAD-CAE-EP (Fonte: Adaptado da AUCOTEC).

Sem dúvidas o CAE pode ser visto como um passo que o CAD deu em direção ao projetos Orientados a Base de Dados, afastando completamente as pranchas feitas em nanquim (Fig. 2) do mundo dos projetos elétricos, pois estavam disponíveis, agora, desenhos de projeto digitais e navegáveis na tela do computador, capazes de serem manipulados e replicados, via teclado e mouse, ou seja, algo como mapas geográficos digitais (Fig. 3, lado esquerdo) que permitissem ao usuário a entrada de dados (temperatura, clima, impressões, capitais e estradas por onde passou, etc) por onde ele viajou, assim como a emissão de lista destes dados computados de viagens ou mesmo o envio de cópias do mapa para um familiar fazer o mesmo.

Figura 2 - Projeto em nanquim (Fonte: Acervo ESC).

Melhor do que estes avanços trazidos com os mapas geográficos digitais somente os trazidos pelos GPS (Fig. 3, lado direito). Nestes sistemas de posicionamento o usuário indica a rota, conhecendo previamente ou não o destino, e as informações já vão sendo populadas no banco de dados das viagens, alertas de trânsito vão sendo informados, obstáculos na pista, alterações no tempo de chegada ao destino, assim como melhores rotas para reduzir o tempo da viagem, entre outras funcionalidades. Evolução semelhante a dos mapas digitais com relação aos GPS também aconteceu no âmbito dos projetos de SPCS de SEs, levando a experiência do usuário com as ferramentas CAE, evoluírem às Plataformas de Engenharia (EP - Engineering Plataform) de projeto.

Figura 3 – Mapa digital convencional (esq.) e GPS WAZE (dir.) (Fonte: Acervo ESC).

Em uma ferramenta EP de projetos de SPCS, o foco é na informação. Antes de qualquer elemento gráfico ser desenhado, o projetista inicia o projeto pela alimentação do banco de dados (computando diretamente ou importando de planilhas comuns Excel, por exemplo), ou seja, tem-se a modelagem paramétrica dos objetos como o ponto de partida do projeto, o que aproxima as EPs de outras ferramentas empregadas para projetos em BIM (Building Information Modeling). Um ponto também destacável nas EPs é que a função de projeto (design) é apenas uma das possibilidades a serem usufruídas, uma vez que, com todas as informações do sistema projetado embutidas na plataforma, as EPs passam a ter diversas outras aplicações que possibilitam o suporte a todo o ciclo de vida de um projeto, inclusive na O&M, ou seja, na pós-operação do sistema implementado.

Utilizado há mais de 20 anos na ESC Engenharia, o Engineering Base (EB) é uma conhecida e eficiente EP da empresa alemã AUCOTEC, dedicada a projetos de SPCS, inclusive de SEs, com funcionalidades que utilizam os dados populados nos bancos em algoritmos inteligentes built-in da plataforma ou customizáveis por macros em VBA para oferecer, além das funcionalidades CAE, experiências de projeto (design) e Engenharia de O&M como:

(a) Dimensionamento e roteamento automático de cabeação dos equipamentos de pátio até às salas de comando e de relés, tendo como input os projetos civis das canaletas de concreto e dutos elétricos;

Figura 4 – Roteamento de cabos nas canaletas de concreto e dutos (Fonte: Adaptado de apresentação da AUCOTEC).

(b) Armazenamento de parametrização/ajustes dos relés de proteção dentro do próprio projeto elétrico, tal que é possível empregar o EB no controle de emissão e versionamento dos ajustes, dispensando soluções de terceiros;

Figura 5 – Controle de documentação de emissões e de versionamento (Fonte: Adaptado de apresentação da AUCOTEC).

(c) Possibilidade de exportação dos projetos gráficos de lógicas de controle e automação diretamente para a linguagem de parametrização de diversos fabricantes de IEDs, eliminando a necessidade de duplicação de atividades entre o pessoal de projetos e o de campo, o que reduz, inclusive, a possibilidade de erros;

Figura 6 – Exportação do projeto de lógicas para IEDs SIEMENS. O diagrama inferir é gerado automaticamente a partir do superior (Fonte: Adaptado de apresentação da AUCOTEC).

(d) Criação automática de lista de pontos padronizada para o sistema SCADA, também evitando a duplicação de atividades entre as equipes envolvidas, além de reduzir a possibilidade de erros por digitação ou conferência;

(e) Integração com ferramentas ERP (p. ex. SAP), viabilizando a participação da EP no sistema de automatização de estoque da empresa ainda em tempo de projeto, de modo a aumenta a assertividade do aprovisionamento de dispositivos de comando, controle, proteção e sinalização;

Figura 7 – Integração do EB ao SAP (Fonte: Adaptado de apresentação da AUCOTEC).

(f) Condução de projetos sob a padronização da norma IEC 61850, inclusive com recurso de exportação dos arquivos em formato XML da norma para upload nos IEDs;

(g) Acolhimento de documentações digitais multi extensões (PDF, XLS, DOC, DWG, entre outros), viabilizando o emprego da plataforma georreferenciada (GIS) no gerenciamento de documentação de projetos de engenharia com abrangência de LAN, WAN ou GAN.

Figura 8 – Acolhimento e edição multi extensão de arquivos (Fonte: Adaptado de apresentação da AUCOTEC).

(h) Filosofia colaborativa nativa, permitindo que múltiplas equipes trabalhem em paralelo o projeto em um mesmo caderno elétrico ou mesmo, em um ambiente de terceirização, que os prestadores realizem projeto à distância e as modificações sejam incorporadas no projeto principal.  

Figura 9 – Elaboração paralela de projetos (Fonte: Adaptado de apresentação da AUCOTEC).

Outras funcionalidades poderiam ser incorporadas a essas elencadas para respaldar tecnicamente a adoção do EB como alternativa às ferramentas CAD e CAE convencionais, como a possibilidade de gestão de ativos, de apoio ao processo de compras e licitações de serviços e do controle e autenticação de acesso aos projetos, além de tantas outras customizações que podem originar novas funcionalidades, se levado em conta a possibilidade de desenvolvimento de macros em VBA.

Por fim, destaca-se o potencial de incremento na produtividade nas atividades de engenharia de projeto e O&M decorrente da migração das ferramentas CAD e CAE para uma EP. A ESC Engenharia propõe ao leitor uma pesquisa sobre as ferramentas aqui elencadas para a sua própria avaliação e coloca-se à disposição para uma explanação mais detalhada com a apresentação de exemplos aplicado do seu acervo de projetos de SPCS.