sexta-feira, 9 de dezembro de 2011

Automação industrial: da instrumentação ao wireless

Está na Wikipedia: "Automação industrial é a aplicação de técnicas, softwares e/ou equipamentos específicos em determinada máquina ou processo industrial, com o objetivo de aumentar a sua eficiência, maximizar a produção com o menor consumo de energia e/ou matérias-primas, menor emissão de resíduos de qualquer espécie, melhores condições de segurança, seja material, humana ou das informações referentes a esse processo ou, ainda, de reduzir o esforço ou a interferência humana sobre esse processo ou máquina".
É uma excelente definição, e a ISA - enquanto instituição dedicada ao desenvolvimento da automação industrial em todo o mundo - preconiza como missão oferecer meios e formas para permitir a evolução das técnicas e das tecnologias de automação, com o objetivo primeiro de permitir que certas operações, especialmente as repetitivas e perigosas, não sejam mais realizadas pelo ser humano, e sim por equipamentos e máquinas.
A automação industrial, hoje uma realidade global, é uma importante ferramenta para se fabricar produtos com melhor qualidade, a baixo custo e com rápida disponibilidade no mercado consumidor. Isto é, competitividade.
Nesse sentido, o setor passou por várias fases, notadamente a instrumentação, hoje abraçada como uma disciplina da automação. Inicialmente pneumática, passou para analógica, caminhou por um bom tempo na digital, e já há algum tempo assistimos ao cenário da implantação dos protocolos de comunicação, também conhecidos como Fieldbuses.
O advento da microeletrônica também foi marcante nesta evolução. Em automação industrial, entre os produtos eletroeletrônicos utilizados, figuram os computadores e outros dispositivos, que são capazes de efetuar operações lógicas, tais como: os controladores lógicos programáveis (CLPs), os microcontroladores, os Sistemas Digitais de Controle Distribuído (SDCDs) e os Comandos Numéricos Computadorizados (CNCs). Aqui também esses equipamentos têm, dentre outras, a função de substituir o trabalho humano.
Ainda relativo ao aumento de processamento, surgiram os Programmable Automation Controller (PAC), que vêm conquistando muitas aplicações, especialmente quando são necessárias soluções que exigem alto processamento matemático.
A evolução também chegou a unir o melhor dos CLPs e dos SDCDs, o que se denomina atualmente sistemas híbridos. Os Digital Controller Systems (DCSs), já utilizados em grandes aplicações, são uma solução viável para implementações de pequeno e médio porte.
Uma das evoluções mais recentes ocorreu na área dos dispositivos inteligentes de campo, os quais se tornaram verdadeiras centrais de informação, com um poder computacional extraordinário. Hoje os dispositivos de campo realizam, com muito maior agilidade, o controle em campo, aumentando a precisão e a confiabilidade dos processos industriais.
Outra realidade que transformou fortemente a área de automação industrial refere-se aos protocolos digitais abertos de comunicação, hoje já consagrados no mercado, citando-se como mais utilizados o Hart, o Foundation Fieldbus, o Profibus, dentre outros.
Não menos importante tem sido a integração do nível corporativo com o de produção, inicialmente realizada pelos sistemas chamados ERP (Enterprise Resource Planning), evoluindo para o MES (Manufacturing Execution System), criado pela AMR (American Manufacturing Research), com o objetivo de preencher, de forma mais eficiente, o gap de informação entre o nível corporativo e o nível de produção. Esta tem sido uma tarefa de TI (Tecnologia de Informação) e de TA (Tecnologia de Automação).
Elas não devem se integrar futuramente, mas sim conviver, gerando uma sinergia tal que permita ser aproveitadas todas as competências e habilidades de cada lado. TI ocupando-se de otimizar e garantir o pleno funcionamento do sistema de gestão dos processos corporativos e TA cuidando do bom funcionamento e da segurança dos processos de produção.
Um capítulo à parte em todo o processo de evolução das tecnologias de automação industrial são as normas definidas através dos anos e que hoje se tornaram padrões fielmente seguidos. Neste particular, a ISA tem sido uma das mais importantes entidades reguladoras do setor. Até o momento, a ISA desenvolveu, discutiu e estabeleceu quase duas centenas de normas, padrões e práticas indicadas para o setor de automação e controle, tornando essa atividade segura, eficiente e rápida. Vale destacar que muitas das normas da ISA são incorporadas por outras entidades, que acabam aproveitando seu conteúdo para a elaboração de padrões específicos. As mais expressivas e mais procuradas pelos profissionais do setor são as que envolvem instrumentação elétrica e eletrônica (ISA-SP82), controle de batelada (ISA-SP88), aterramento de instrumentação e computação (ISA-SP90), integração de sistema de controle e corporativo (ISA-SP95), segurança em sistemas de controle e manufatura - segurança cibernética (ISA-SP99) e, uma das mais recentes, a ISA-SP100, que trata de sistemas sem fio para automação.
A comunicação sem fio, ou wireless, é a revolução atual que vem transformando as operações de automação industrial. Hoje em dia as redes wireless em ambientes industriais suportam diversas aplicações, permitindo, por exemplo, a um operador de campo munido de um palmtop se comunicar com um sistema central, normalmente através de WiFi; a comunicação das informações dos transmissores de campo para um sistema central e uma numerosa lista de aplicações.
A utilização de tecnologia de transmissão de dados sem fio em soluções para automação industrial tem suas vantagens evidentes nos aspectos de facilidade e agilidade de instalação, economia em infraestrutura e cabeamento, flexibilidade para alterar instalações já existentes, integração de equipamentos móveis à rede, possibilidade de colocação de sensores e atuadores em locais de difícil acesso, dentre outras possibilidades.
Ainda aguardando a padronização final, a verdade é que a comunicação sem fio certamente trará enormes benefícios para a indústria, como aconteceu com a automação dos processos produtivos, desacreditada em seus primórdios.

Crédito

Este artigo foi escrito para NEI Soluções por Jorge Ramos, presidente da Associação Sul-Americana de Automação - ISA - International Society of Automation Distrito 4 e gerente de Desenvolvimento de Negócios - Oil & Gas Market da Parker.

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