CLPs: O Facilitador-Chave da Internet Industrial das Coisas (IIoT)

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

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

Evoluímos muito desde a Indústria 2.0

Se voltarmos tempo suficiente, antes dos CLPs existirem, tínhamos relés, temporizadores e controladores de laço elétrico. Sistemas de controle de processo eram altamente distribuídos e cabeados diretamente na fábrica. Monitorar esses sistemas era demorado e frequentemente exigia que técnicos caminhassem pela fábrica o dia todo. Como podem imaginar, isso tornava a localização de falhas muito difícil. Claramente um problema sério para negócios de alto valor onde tempo de inatividade poderia custar milhões de dólares. Isso estimulou uma demanda crescente por controle integrado. Como resultado, engenheiros começaram a buscar uma alternativa confiável à lógica de relés. Desse surgimento emergiram os controladores lógicos programáveis, ou CLPs.

CLPs costumavam ser tão grandes que as empresas os instalavam em salas de controle centrais devido ao seu tamanho e requisitos ambientais. Eram cabeados remotamente a dispositivos de campo usando enormes quantidades de cabo. Mesmo com todo o custo adicional, os CLPs causaram enorme impacto. Falhas eram mais fáceis de encontrar, tempo de inatividade reduziu, produtividade aumentou e segurança melhorou. No fim, resumia-se a tornar o negócio mais lucrativo, e o CLP alcançou isso.

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

Graças ao desenvolvimento tecnológico, CLPs encolheram continuamente em tamanho, custo e são capazes de operar em ambientes mais severos. Isso apresentou novas oportunidades para aumentar o nível de controle. Agora podemos conectar todas as nossas máquinas, em múltiplas fábricas, em qualquer parte do mundo. Essas máquinas podem rodar um programa mestre alimentado de um controlador central menor para CLPs individuais. Para processos menos complexos, um CLP externo simples em um dispositivo remove a necessidade de opções eletromecânicas complexas e caras.

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

Principais benefícios de usar CLP descentralizado

1. CLPs grandes podem ser caros. Uma opção é remover o controlador central e distribuir o trabalho entre CLPs menores. O custo pode ser reduzido ainda mais usando um inversor CA com CLP integrado.
2. Ao atualizar ou fazer alteração em um sistema, codificação extra pode ser necessária. Em um sistema de controle centralizado, isso poderia significar parar uma linha de produção inteira. A outra opção é ter um controlador local que pode ser isolado, deixando o resto da linha continuar funcionando.
3. Em alguns casos, processos rodam rápido demais para um controlador central responder imediatamente. Com um controlador descentralizado, é possível reduzir a latência, beneficiando maior tempo de atividade.
4. É fácil conectar quando a unidade é local ao operador. Isso permite capacidades como análise de tendências, alarmes, dosagem ou até impressão.
5. Pode ser difícil solucionar problemas usando um sistema grande, em oposição a trabalhar em menores. Software de controle distribuído é mais fácil de manter pois há menos informação para analisar.
6. Controladores distribuídos baseados em campo não dependem totalmente do controlador central. Então, se o controlador central entrar em falta, o processo inteiro não falha. Isso permite ao usuário continuar rodando seu processo.
7. Um grande benefício de sistema distribuído é que é mais fácil particionar. Você pode ter segurança aprimorada usando intertravamentos por zonas ou cortinas de luz.

Em defesa do sistema centralizado

Há razão pela qual muitos ainda usam sistemas centralizados. Para começar, eles são comprovados ao longo de muitos anos como forma eficaz de gerenciar comunicações de toda a fábrica. Mudar 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. Então, em indústrias onde partículas no ar ou temperatura podem causar mau funcionamento, uma configuração simples com CLP centralizado condicionado é a melhor opção.

O mais importante, você precisa de um mestre no seu sistema. Isso significa um CLP que envia as comunicações mestras para o resto do seu sistema. Geralmente estes são processadores poderosos que disparam mensagens para CLPs seguidores menores. O que é ótimo nessa abordagem é que mantemos o controle centralizado, mas ganhamos com a autonomia de partes individuais do sistema.

O elo da mudança

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

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