Entenda o papel dos sensores e atuadores para a comunicação industrial

esteira com sensores na indústria
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Os sensores e atuadores são indispensáveis para a atividade industrial moderna. Se válvulas e registros usados nas antigas máquinas a vapor impulsionaram a primeira revolução industrial, os dispositivos modernos oferecem controles mais precisos e automatizados para viabilizar a Indústria 4.0.

Para nos guiar em uma reflexão sobre a coleta de dados na fábrica, vamos contar com toda a experiência de Filipe Faifer, especialista de sensores e segurança, que forneceu cada um dos detalhes que praticamente transcrevemos para você abaixo. Confira as informações e saiba aplicá-las para melhorar o desempenho!

Qual o papel dos sensores e atuadores na indústria?

Para esclarecer, é fundamental mencionar que a instalação de sensores não tem por finalidade a comunicação industrial. A função desses dispositivos é a de capturar dados do ambiente e transmiti-los aos controladores. Para que esta transmissão seja feita com rapidez, qualidade e segurança, podemos utilizar a redes de comunicação industrial, esse sim, o meio pelo qual a informação trafega.

Feita essa observação, Filipe reforça o papel dos sensores na indústria com o argumento de que “eles são responsáveis por transformar em sinais elétricos as informações do meio físico — como volume, posição, presença, temperatura, pressão e outros presentes nos diversos processos industriais”.

Isso possibilita que os controladores tenham dados suficientes para executar a lógica de processamento, mantendo as plantas em funcionamento. Portanto, eles são determinantes para melhorar eficiência operacional. Afinal, os atuadores agem diretamente no processo industrial baseados nos comandos que são enviados pelos controladores.

Nesse processo, também merece destaque a rede de comunicação ou protocolo de comunicação, que é uma forma padronizada de troca de informações entre dois os mais dispositivos. Existem diversos tipos de redes de comunicação, por exemplo:

  • EthernetIP;
  • Devicenet;
  • Controlnet;
  • Profibus; 
  • e I/O Link

Cada protocolo tem suas particularidades como comprimento total da rede, meio físico e limite máximo de nós. Atualmente, é indispensável que as empresas tenham redes de comunicação robustas e confiáveis, de modo a suportar o grande volume de dados que são trocados entre controladores e dispositivos, garantindo o fluxo operacional nas plantas industriais.

Além do fluxo, também é cada vez mais crescente a preocupação com a segurança e com os três pilares da chamada cyber security, que são:

  • integridade: garantia de manutenção das características originais da informação;
  • confidencialidade: limitação do acesso a quem tem permissão;
  • disponibilidade: facilidade de consulta aos dados para quem está autorizado.

Como é feita a comunicação através do IOLink?

IO-Link é uma rede de comunicação serial voltada para sensores e atuadores. Trata-se de um padrão aberto de troca de dados bidirecional. IO-Link é uma tecnologia adotada com base em regulação internacional — IEC 61131-9. Isso permite um padrão aberto de acordo com a norma, permitindo que os dispositivos possam ser integrados da mesma maneira em todos os sistemas de automação e fieldbus — que garantem o controle em tempo real.

A comunicação é feita por meio de um IO-Link Mestre, que tem a função de transmitir as informações do sistema de automação para os dispositivos. Geralmente, ele tem várias portas para fazer a comunicação ponto a ponto com cada dispositivo de campo, como os sensores e atuadores. Além da definição padronizada pela norma, outros benefícios são:

  • a atribuição de parâmetros;
  • rapidez de configuração;
  • facilidade na criação de documentação;
  • cabeação padronizada e simplificada;
  • interface uniforme;
  • aproveitamento de espaço;
  • combinação entre dispositivos;
  • consistência de comunicação;
  • fácil acesso a dados: relativos aos processos, diagnósticos e aos do próprio dispositivo;
  • diminuição de erros;
  • redução de paradas;
  • manutenção programada e preventiva;
  • entre outros.

Quais são as possibilidades das redes de baixo nível (devices)? 

A utilização de redes de baixo nível permite extrair dos sensores e atuadores seu máximo desempenho. Por meio da rede é possível acessar parâmetros de configuração, status e possíveis falhas dos dispositivos, facilitando a configuração e diminuindo o tempo de parada de máquina.

A utilização de redes para conectar os sensores e atuadores permite a exploração de seus recursos na sua integralidade, além de possibilitar o compartilhamento e armazenamento de dados online com outros dispositivos do sistema. Desse modo é possível a aplicação de tecnologias de Machine Learning, Big data e outras inovações da 4ª Revolução Industrial.

No entanto, a instalação de redes de comunicação apresentam desafios para a indústria. É necessário conhecer os limites físicos da rede que foi escolhida para ser implementada, pois todas elas têm características particulares. Se essas particularidades não forem respeitadas, trarão instabilidades, lentidão ou até mesmo a interrupção da comunicação. Por isso, é fundamental utilizar equipamentos homologados.

Quando forem instalados cabos, é preciso evitar emendas e a passagem em condutores instalados para cabos de potência, ou seja, é sempre necessário utilizar as boas práticas de instalação para garantir total disponibilidade de comunicação. Conforme a quantidade de dados disponíveis aumenta, o cuidado deve ser redobrado.

Como a EDGE contribui para a adoção dessas soluções?

No processo de implantação dessas tecnologias, podemos destacar alguns diferenciais da EDGE, que conta com uma equipe de especialistas em automação, sensores e redes, capaz de auxiliar elaboração da arquitetura de rede, especificação de hardware e infraestrutura. Tudo isso de acordo com as boas práticas, garantindo segurança e robustez.

Nas exatas palavras do Filipe, “toda nossa equipe técnica possui um know-how capaz de auxiliar na especificação dos equipamentos, além de um portfólio de alta tecnologia com marcas pioneiras no seu desenvolvimento, com reconhecimento internacional”.

Desde o início do projeto, os clientes recebem suporte especializado, nos quais são realizadas visitas em campo em conjunto com o cliente. Esse envolvimento é fundamental para garantir resultados com base na identificação de falhas e observação dos pontos fortes, que merecem ser potencializados.

Com a ajuda de softwares específicos, como o IAB (Integrated Architecture Builder) — da Rockwell Automation, é elaborada a Arquitetura de Rede e especificado o hardware necessário para pleno funcionamento do sistema. No caso de redes existentes, a EDGE oferece a seus clientes o serviço de validação e certificação de rede, sensores e atuadores.

Você pode saber os detalhes de contratação dessa solução e levantar dados específicos sobre os ganhos que pode obter. Entre em contato e saiba os detalhes!

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