O grande facilitador:PLCs e a Internet Industrial das Coisas

Em um mundo industrial cada vez mais complexo, a tecnologia é um facilitador. Ele nos permite coletar e dar sentido aos dados de novas maneiras, levando-nos a tomar melhores decisões sobre como administramos nossos negócios. Por exemplo, a Internet Industrial das Coisas (IIoT).

Em menos de um século, vimos a indústria se transformar através da terceira revolução industrial. A mais recente progressão, a Indústria 4.0, introduziu a ideia da fábrica inteligente. Agora estamos chegando ao ponto de inflexão em que a tecnologia está madura o suficiente para fazer essa visão acontecer em escala global. Jamie Smith, da Control Techniques, analisa o eixo central que está tornando a Internet das Coisas Industrial (IIoT) uma realidade.

Percorremos um longo caminho desde a Indústria 2.0

Se você voltar o suficiente, antes dos PLCs existirem, tínhamos relés, temporizadores e controladores de loop elétrico. Os sistemas de controle de processo eram altamente distribuídos e conectados à fábrica. O monitoramento desses sistemas era demorado e muitas vezes exigia que os técnicos andassem pela fábrica o dia todo. Como você pode imaginar, isso tornou muito difícil encontrar falhas. Claramente um problema sério para empresas de alto valor, onde o tempo de inatividade pode custar milhões de dólares. Isso estimulou uma demanda crescente por controle integrado. Como resultado, os engenheiros começaram a procurar uma alternativa confiável para a lógica do relé. A partir disso, surgiram controladores lógicos programáveis, ou CLPs.

Os PLCs costumavam ser tão grandes que as empresas instalavam PLCs em salas de controle centrais devido ao seu tamanho e requisitos ambientais. Eles foram conectados remotamente a dispositivos de campo usando grandes quantidades de cabos. Mesmo com todas as despesas adicionais, os PLCs causaram um grande impacto. As falhas eram mais fáceis de encontrar, o tempo de inatividade reduzido, o rendimento aumentado e a segurança melhorada. No final, tudo se resumia a tornar um negócio mais lucrativo, e o PLC conseguiu isso.

O ponto de inflexão para a Internet das Coisas Industrial (IIoT)

Graças ao desenvolvimento da tecnologia, os PLCs diminuíram constantemente em tamanho, custo e são capazes de operar em ambientes mais adversos. Isso apresentou novas oportunidades para aumentar o nível de controle. Agora podemos conectar todas as nossas máquinas, em várias fábricas, em qualquer parte do mundo. Essas máquinas podem executar um programa mestre alimentado de um controlador central menor para PLCs individuais. Para processos menos complicados, um PLC externo simples em um dispositivo elimina a necessidade de opções eletromecânicas complexas e caras.

Mais empresas poderão se beneficiar da Internet das Coisas Industrial (IIoT) à medida que a tecnologia se tornar mais acessível. Por exemplo, alguns inversores de CA de baixo custo agora vêm com um PLC integrado sem custo extra. Deve ser muito atraente para OEMs.

Alguns dos principais benefícios de usar um PLC descentralizado

1. PLCs grandes podem ser caros. Uma opção é remover o controlador central e distribuir o trabalho em PLCs menores. O custo pode ser ainda mais reduzido usando um inversor de CA com PLC integrado.

2. Ao atualizar ou fazer uma alteração em um sistema, pode ser necessária uma codificação extra. Em um sistema de controle centralizado, isso pode significar o desligamento de toda uma linha de produção. A outra opção é ter um controlador local que possa ser isolado, deixando o resto da linha para continuar.

3. Em alguns casos, os processos são executados muito rápido para que um controlador central responda imediatamente. Ao ter um controlador descentralizado é possível reduzir o lag, beneficiando-se de mais tempo de atividade.

4. É fácil conectar quando a unidade é local para o operador. Isso permite recursos como análise de tendências, alarmes, lotes ou até mesmo impressão.

5. Pode ser difícil solucionar problemas ao usar um sistema grande, em vez de trabalhar em sistemas menores. O software de controle distribuído é mais fácil de manter, pois há menos informações para analisar.

6. Os controladores distribuídos baseados em campo não dependem totalmente do controlador central. Portanto, no caso de falha do controlador central, todo o processo não falhará. Isso permite que o usuário continue executando seu processo.

7. Um grande benefício de ter um sistema distribuído é que é mais fácil particionar. Você pode aumentar a segurança usando intertravamentos por zonas ou protetores de luz.

Em defesa do sistema centralizado

Há uma razão pela qual muitas pessoas ainda usam sistemas centralizados. Para começar, eles são comprovados ao longo de muitos anos como uma maneira eficaz de gerenciar as comunicações em toda a fábrica. Alterar um sistema seria caro e contraproducente, por que introduzir tempo de inatividade desnecessário quando algo já funciona bem?

Para novos equipamentos, a descentralização pode adicionar complexidade extra que não é necessária. Assim, em indústrias onde as partículas transportadas pelo ar ou a temperatura podem causar mau funcionamento, uma configuração simples com um PLC centralizado condicionado é a melhor opção.

Mais importante ainda, você precisa de um mestre em seu sistema. Isso significa um PLC que envia as comunicações mestre para o resto do seu sistema. Normalmente, estes são processadores poderosos que enviam mensagens para PLCs seguidores menores. O que é ótimo nessa abordagem é que mantemos o controle centralizado, mas ganhamos com a autonomia de partes individuais do sistema.

A chave da mudança

Até recentemente, tamanho, comunicação e padrões de software impactavam nossas escolhas. Eles forçaram nossa mão ao construir equipamentos. As possibilidades da Internet Industrial das Coisas (IIoT) estão prestes a ser realizadas. Em pouco tempo, novos negócios começarão a aparecer, oferecendo os mesmos produtos, mas produzindo produtos mais inteligentes que aumentam o tempo de atividade.

A questão é:você está pronto para a próxima onda de inovação e o amadurecimento da Internet das Coisas Industrial (IIoT)?