A Vetta Química é uma indústria química e distribuidora nacional, subsidiária do Grupo OCQ e é referência no mercado de distribuição e fabricação de Resinas Poliéster. A empresa conta com uma planta industrial em Piracicaba onde a Máxima foi convidada para participar do seu processo de modernização e automação.

A resina de poliéster é um material sintético composto por polímeros de éster e, por sua alta resistência, durabilidade e capacidade de moldagem é amplamente utilizado em diversos setores da indústria, como fabricação de peças e objetos da indústria automotiva, de equipamentos esportivos, piscinas, energia eólica e setor naval.

A resina de poliéster é produzida a partir de uma reação química, conhecida como esterificação, entre um ácido carboxílico e um álcool insaturado. Durante o processo de fabricação, o ácido carboxílico é misturado com o álcool insaturado e um catalisador é adicionado para acelerar a reação. Em seguida, o líquido resultante é aquecido para iniciar a reação de esterificação. A temperatura e o tempo de aquecimento são controlados cuidadosamente para garantir que a reação motorizada seja completa e eficiente. Dependendo da aplicação final, a resina pode ser modificada com aditivos para melhorar suas propriedades, como a resistência ao calor, à umidade e aos raios UV.

É comum em reatores para essa aplicação existir uma coluna para a destilação do produto. Esse processo é realizado depois que os ácidos são acionados e é mantido durante a reação, fazendo o controle da temperatura da coluna de condensação e do ciclo de vácuo do processo, a fim de retirar a água do processo de reação química, garantindo assim a pureza da resina.

A Vetta tem um processo industrial complexo que exigiu um projeto de automação capaz de realizar tanto controle de malhas lineares, de loop único, onde um único circuito de controle mede e controla uma variável de processo (como temperatura, pressão ou nível), como com malhas de controle de múltiplos loops, que são compostas por vários circuitos de controle a partir de uma ou mais variáveis, que medem e controlam mais de um processo simultaneamente (como o ciclo de transferência, onde a temperatura é controlada pela vazão de produto e pela aplicação de resfriamento de maneira interdependente).

A Máxima foi chamada para pensar toda a arquitetura de automação, desde a automação de chão de fábrica, com a aplicação de sensores e atuadores, até automação e integração de dados, desenvolvendo um projeto de automação verticalizado.

Iniciamos esse projeto desenvolvendo os P&ID do processo, memorial descritivo e o design da arquitetura de automação. Fizemos diversas reuniões com a equipe técnica nomeada pelo cliente e, depois de tudo alinhado, validamos as listas de instrumentos e desenvolvemos o projeto e a especificação do sistema de automação.

O P&ID é uma ferramenta essencial na fase de design de um processo industrial e é usado para planejar a instalação, manutenção e operação do processo. Também pode ser usado para comunicação entre as equipes de engenharia e operação, bem como para manutenção, inspeção e conformidade regulatória. Um P&ID inclui símbolos padronizados que representam os componentes do processo, bem como linhas que conectam esses componentes para mostrar como eles estão interconectados. As linhas são rotuladas com informações detalhadas, como o tipo de fluido ou gás transportado, a direção do fluxo, a pressão e a temperatura. Os símbolos utilizados no P&ID também são padronizados para garantir que sejam facilmente compreendidos por todos os profissionais envolvidos no projeto.

O projeto trazia sérios desafios, especialmente no desenvolvimento das lógicas de controles de algumas variáveis de ciclo. Como o processo produtivo é muito longo e tem etapas extensas de reação e destilação, não era possível usar blocos de controle P.I.D. padrão, pois não há parametrização para processos com respostas tão longas. Então, foi preciso desenvolver um algoritmo de controle customizado e escrevemos esse algoritmo deixando algumas entradas parametrizáveis. Fechamos nosso algoritmo num bloco de controle e, em seguida, subimos para a biblioteca da Máxima no TIA Portal (software para desenvolvimento de aplicações de automação com arquitetura Siemens). Deu super certo! E foi lindo ver tudo funcionando conforme especificação de processo do cliente.

Um bloco de controle PID, abreviação de "Proporcional-Integral-Derivativo", é um algoritmo utilizado em sistemas de controle para ajustar automaticamente uma variável de saída em relação a uma variável de entrada, utilizando três termos: proporção, integral e derivativo. O termo proporção fornece uma saída proporcional ao erro, entre a entrada e o setpoint desejado. O termo integral é responsável por corrigir erros de longo prazo, ou evitar um erro estacionário, acumulando o erro ao longo do tempo. O termo derivativo mede a rapidez com que o erro está mudando e ajuda a prever seu comportamento futuro. Juntos, esses três termos fornecem uma resposta mais precisa e estável do sistema de controle.

Saindo do chão de fábrica, todo o sistema foi pensado de maneira vertical, onde as receitas são baixadas do ERP em nuvem e são processadas pelo sistema de automação (supervisão e controle). Foi definida uma hierarquia de usuários onde os operadores processam as ordens de produção sem ter que digitar os parâmetros de processo ou de receitas, tudo foi integrado para mitigar erros operacionais. Os ajustes, quando necessários, só podem ser feitos pela liderança da operação e tanto o processo, quanto as intervenções são rastreáveis.

Depois de 8 meses com nossa equipe mobilizada na obra, sem contar o tempo de elaboração de projetos, especificações e aquisições, estamos avançando para a fase final deste projeto, onde faremos a integração do último reator ao sistema de automação de processo e, paralelamente, estamos iniciando o desenvolvimento da aplicação mobile, entregando na mão do cliente informações de chão de fábrica em tempo real.

Mais uma vez, gerenciar o cronograma de intervenções de campo tem sido decisivo para não impactar negativamente as entregas de nossos clientes.

Renato Buttini

Diretor da Máxima Serviços Industriais