A automação industrial é um processo que permite aprimorar a eficiência de uma empresa, reduzir custos e melhorar a qualidade dos produtos. Nesse contexto, o Controlador Lógico Programável (CLP) é uma tecnologia fundamental para o controle e monitoramento de processos industriais. Com o CLP, é possível programar e automatizar tarefas de forma precisa e eficiente.
O uso do CLP tem se popularizado cada vez mais no mercado de automação industrial, principalmente por sua versatilidade e facilidade de programação. Com o auxílio de softwares específicos, é possível criar programas de controle e monitoramento de processos de forma intuitiva e rápida. Além disso, a tecnologia do CLP permite a integração com outros dispositivos e sistemas, como queimadores industriais, sensores e atuadores, tornando a automação industrial ainda mais eficiente.
No entanto, para utilizar o CLP é necessário ter conhecimentos em programação e em ligações elétricas. Por isso, é importante que técnicos eletricistas e mecatrônicos se capacitem em programação de CLP básico. Com o curso adequado, é possível aprender a programar e utilizar o CLP de forma eficiente, garantindo uma automação industrial de qualidade.
Controlador Lógico Programável (CLP)
O Controlador Lógico Programável (CLP) é um dispositivo eletrônico utilizado em automação industrial para controlar e monitorar processos em tempo real. Ele é programado para realizar determinadas funções e tomar decisões baseadas em entradas e saídas digitais e analógicas. O clp é capaz de processar informações, executar operações lógicas e aritméticas, armazenar dados e controlar dispositivos de saída.
Componentes
O CLP é composto por três partes principais: o processador, a memória e as entradas e saídas. O processador é o cérebro do CLP, responsável por executar as instruções programadas e controlar as operações. A memória é onde o programa e os dados são armazenados. As entradas e saídas são os pontos de conexão entre o CLP e os dispositivos externos, como sensores e atuadores.
Normas
Existem diversas normas que regulamentam o uso e a fabricação de CLPs em todo o mundo. No Brasil, a norma ABNT NBR IEC 61131-3 estabelece os requisitos para a programação e a configuração de CLPs. Além disso, existem normas específicas para a segurança de máquinas e equipamentos, que devem ser seguidas para garantir a integridade física dos operadores e evitar acidentes.
Dúvidas Frequentes
Algumas dúvidas frequentes sobre CLPs incluem:
- O que são entradas analógicas e saídas analógicas em um CLP? As entradas analógicas permitem que o CLP receba sinais analógicos, como temperatura e pressão, enquanto as saídas analógicas permitem que o CLP envie sinais analógicos para controlar dispositivos, como válvulas e motores.
- O que são saídas digitais em um CLP? As saídas digitais permitem que o CLP controle dispositivos digitais, como lâmpadas e relés, ligando ou desligando a alimentação elétrica.
- Como é feita a programação de um CLP? A programação de um CLP é feita por meio de software especializado, que permite ao usuário criar e editar o programa de controle. A linguagem de programação mais comum para CLPs é a linguagem ladder.
Em resumo, o CLP é um dispositivo eletrônico utilizado em automação industrial para controlar e monitorar processos em tempo real. Ele é composto por um processador, uma memória e entradas e saídas digitais e analógicas. Existem normas que regulamentam o uso e a fabricação de CLPs, e a programação é feita por meio de software especializado.
Interface Homem-Máquina (IHM)
A Interface Homem-Máquina (IHM) é um dispositivo que permite a interação entre o operador humano e o sistema automatizado. Ela é responsável por fornecer informações sobre o processo e permitir que o operador realize ações sobre o sistema. A IHM é uma parte essencial dos sistemas de automação industrial e é utilizada em diversos setores, incluindo a indústria automotiva, de alimentos e bebidas, farmacêutica, entre outros.
A tecnologia dos IHMs evoluiu significativamente nos últimos anos, permitindo que as interfaces sejam mais intuitivas e fáceis de usar. Além disso, os IHMs modernos são capazes de realizar funções avançadas, como o monitoramento em tempo real do processo, o controle de qualidade e a identificação de falhas.
Os IHMs podem ser integrados com outros dispositivos de automação, como sensor capacitivo, para fornecer informações precisas sobre o processo. Os sensores capacitivos são dispositivos que medem a capacitância de um objeto e são amplamente utilizados na automação industrial para detectar a presença de materiais, níveis de líquidos e outros parâmetros.
Os sistemas supervisórios são outro componente importante dos sistemas de automação industrial. Eles fornecem uma visão geral do processo e permitem que o operador monitore e controle várias partes do sistema a partir de uma única interface. Os sistemas supervisórios são geralmente integrados com IHMs e outros dispositivos de automação para fornecer uma solução completa.
Em resumo, a IHM é uma parte essencial dos sistemas de automação industrial e permite que o operador humano interaja com o sistema automatizado. Ela é integrada com outros dispositivos de automação, como sensores capacitivos, para fornecer informações precisas sobre o processo. Os sistemas supervisórios são outra parte importante dos sistemas de automação industrial e fornecem uma visão geral do processo.
Inversor de Frequência
O inversor de frequência é um componente fundamental em sistemas de automação industrial, sendo responsável por controlar a velocidade de motores elétricos. Ele é um dispositivo eletrônico capaz de converter a frequência da rede elétrica em uma frequência variável para o motor, permitindo que a velocidade seja ajustada de acordo com as necessidades do processo.
Com o uso de um inversor de frequência, é possível obter um controle mais preciso da velocidade do motor, o que traz diversos benefícios para a eficiência do processo. Além disso, ele pode ser utilizado em conjunto com outras tecnologias, como a válvula de retenção hidráulica, para garantir um controle ainda mais preciso e eficiente.
Apesar de sua importância, o uso de inversores de frequência pode gerar alguns custos adicionais, como a necessidade de se adaptar o sistema elétrico para suportar a frequência variável. No entanto, os benefícios em termos de eficiência e controle justificam o investimento em muitos casos.
Em resumo, o inversor de frequência é um componente essencial em sistemas de automação industrial, permitindo um controle mais preciso e eficiente da velocidade de motores elétricos. Ele pode ser utilizado em conjunto com outras tecnologias, como a válvula de retenção hidráulica, para garantir um controle ainda mais preciso e eficiente. Embora possa gerar custos adicionais, os benefícios em termos de eficiência e controle justificam o investimento em muitos casos.
Softwares para Automação Industrial
A automação industrial é uma das áreas que mais cresce no mundo da tecnologia. Para garantir que os processos industriais sejam executados de forma eficiente e segura, é necessário contar com softwares específicos para essa finalidade. Nesta seção, serão apresentados os principais tipos de softwares para automação industrial, bem como suas funções e características.
Tipos de Softwares
Existem diversos tipos de softwares para automação industrial, cada um com sua finalidade específica. Entre os principais tipos, podemos destacar:
- Software de Programação: É utilizado para programar CLPs, que são controladores lógicos programáveis responsáveis por controlar máquinas e processos industriais. Alguns exemplos de softwares de programação são o Siemens SIMATIC e o Automation Studio 4.
- Software de Monitoramento: É utilizado para monitorar e controlar processos industriais em tempo real. Alguns exemplos de softwares de monitoramento são o Wonderware InTouch e o InduSoft Web Studio.
Software de Programação
O software de programação é um dos tipos mais importantes de software para automação industrial. Ele permite que os engenheiros de automação criem programas para controlar máquinas e processos industriais. Entre os principais softwares de programação, podemos destacar:
- Siemens SIMATIC: É um software de programação desenvolvido pela Siemens, uma das maiores empresas de automação industrial do mundo. Ele é utilizado para programar CLPs e IHMs, que são interfaces homem-máquina utilizadas para controlar processos industriais.
- Automation Studio 4: É um software de programação desenvolvido pela B&R Industrial Automation. Ele é utilizado para programar CLPs, unidade hidraulica, tecnologia de movimento, IHMs e tecnologia de segurança integrada.
Software de Monitoramento
O software de monitoramento é utilizado para monitorar e controlar processos industriais em tempo real. Ele permite que os operadores visualizem o status dos processos e tomem decisões com base nos dados coletados. Entre os principais softwares de monitoramento, podemos destacar:
- Wonderware InTouch: É um software de monitoramento desenvolvido pela Schneider Electric. Ele permite que os operadores visualizem o status dos processos industriais em tempo real e tomem decisões com base nos dados coletados.
- InduSoft Web Studio: É um software de monitoramento desenvolvido pela InduSoft. Ele permite que os operadores visualizem o status dos processos industriais em tempo real e tomem decisões com base nos dados coletados.
Em resumo, os softwares para automação industrial são essenciais para garantir que os processos industriais sejam executados de forma eficiente e segura. Eles permitem que os engenheiros de automação criem programas para controlar máquinas e processos industriais, bem como que os operadores monitorem e controlem esses processos em tempo real.
Redes Industriais
As redes industriais são uma tecnologia de comunicação automatizada que gerencia processos industriais envolvendo atuadores, computadores, máquinas, sensores, interfaces, sinais digitais e robôs. Elas transmitem e compartilham dados entre si, garantindo um funcionamento eficiente dos processos produtivos.
Existem vários tipos de redes industriais, cada uma com suas próprias características e vantagens. A seguir, serão apresentados alguns dos tipos mais comuns de redes industriais:
Modbus
O Modbus é um protocolo de comunicação serial que permite a comunicação entre dispositivos eletrônicos. Ele é amplamente utilizado em sistemas de automação industrial para conectar dispositivos como sensores, atuadores e controladores lógicos programáveis (CLPs). O Modbus é um protocolo simples e robusto, o que o torna uma opção popular para aplicações industriais.
EtherCAT
O EtherCAT é um protocolo de comunicação em tempo real usado em sistemas de automação industrial. Ele permite que dispositivos sejam conectados em uma rede de alta velocidade, permitindo que dados sejam transmitidos em tempo real. O EtherCAT é uma opção popular para aplicações que exigem sincronização de alta precisão, como sistemas de controle de movimento.
Profibus
O Profibus é um protocolo de comunicação digital usado em sistemas de automação industrial. Ele permite que dispositivos sejam conectados em uma rede serial, permitindo que dados sejam transmitidos em alta velocidade. O Profibus é uma opção popular para aplicações que exigem alta velocidade de transmissão de dados, como sistemas de controle de processo.
DeviceNet
O DeviceNet é um protocolo de comunicação digital usado em sistemas de automação industrial. Ele permite que dispositivos sejam conectados em uma rede serial, permitindo que dados sejam transmitidos em alta velocidade. O DeviceNet é uma opção popular para aplicações que exigem alta velocidade de transmissão de dados e uma grande quantidade de dispositivos conectados à rede.
Profinet
O Profinet é um protocolo de comunicação digital usado em sistemas de automação industrial. Ele permite que dispositivos sejam conectados em uma rede ethernet, permitindo que dados sejam transmitidos em alta velocidade. O Profinet é uma opção popular para aplicações que exigem alta velocidade de transmissão de dados e uma grande quantidade de dispositivos conectados à rede.
As redes industriais são uma tecnologia importante para a automação industrial, permitindo que dispositivos sejam conectados em uma rede e transmitam dados em tempo real. Cada tipo de rede tem suas próprias características e vantagens, permitindo que os usuários escolham a opção mais adequada para sua aplicação específica.
Opinião do Autor
O autor acredita que a automação industrial é uma tendência que veio para ficar. A utilização de tecnologias como o CLP permite que as empresas melhorem a eficiência dos seus processos produtivos, reduzam custos e aumentem a qualidade dos seus produtos.
No entanto, é importante destacar que a automação industrial não deve ser vista como uma solução mágica para todos os problemas. A implementação de sistemas automatizados exige um investimento significativo em infraestrutura, equipamentos e treinamento de pessoal. Além disso, é fundamental que as empresas tenham um planejamento adequado e uma estratégia clara para a utilização da automação em seus processos produtivos.
O autor também acredita que o CLP é uma das tecnologias mais importantes da automação industrial. Esse dispositivo permite que as empresas controlem e monitorem seus processos produtivos de forma eficiente e precisa. Além disso, o CLP é altamente flexível e pode ser integrado a outros dispositivos na empresa, o que aumenta ainda mais sua utilidade.
Por fim, o autor destaca que a automação industrial não deve ser vista como uma ameaça aos empregos. Embora a automação possa substituir algumas funções, ela também cria novas oportunidades de trabalho, especialmente na área de manutenção e programação de sistemas automatizados. É importante que as empresas invistam em treinamento e capacitação de seus funcionários para que possam aproveitar ao máximo os benefícios da automação industrial.
Normas e Certificações
As normas e certificações são importantes para garantir a qualidade e o respeito aos padrões na automação industrial. Nesse sentido, duas importantes entidades são a ABNT e a NEMA.
ABNT
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) é uma entidade que tem como objetivo estabelecer e promover normas técnicas para diversos setores, incluindo a automação industrial. A norma ABNT NBR IEC 62382 é uma das mais importantes para sistemas de controle de automação industrial, incluindo CLPs. Essa norma estabelece padrões para a verificação de malha e a inspeção de sistemas de controle, garantindo a segurança e a eficiência dos processos industriais.
NEMA
A NEMA (National Electrical Manufacturers Association) é uma associação americana que tem como objetivo promover a padronização de produtos elétricos e eletrônicos. A NEMA possui diversas normas e certificações para produtos relacionados à automação industrial, incluindo CLPs. A certificação NEMA 12 é uma das mais importantes para gabinetes de CLPs, garantindo a proteção contra poeira, respingos e outros elementos que possam danificar os equipamentos.
Em resumo, seguir as normas e certificações estabelecidas pela ABNT e pela NEMA é fundamental para garantir a qualidade e a segurança dos sistemas de automação industrial, incluindo CLPs. Além disso, é importante lembrar que outras normas e certificações podem ser necessárias, dependendo do setor e dos processos industriais envolvidos. Por isso, é sempre importante consultar as normas e certificações relevantes para cada caso específico.
Estudos de Caso
Os controladores lógicos programáveis (CLPs) são amplamente utilizados na automação industrial para melhorar a produtividade, eficiência e qualidade dos processos. Além disso, os CLPs também ajudam a equipe técnica a monitorar e controlar os processos de forma mais eficaz e segura.
Um dos estudos de caso mais interessantes envolve a Petrobras, unidade da Bahia (UOBA). A empresa precisava integrar o controlador P7C e inversores de frequência para a automação de poços de petróleo terrestres (“onshore”). A HI Tecnologia desenvolveu uma solução eficaz para essa necessidade, melhorando a eficiência e a qualidade do processo.
Outro estudo de caso interessante envolve a Geromaq, empresa de equipamentos para pesagem industrial. A empresa precisava de mais rastreabilidade aos seus clientes e, para isso, a HI Tecnologia desenvolveu um Sistema de Programação de Receitas de Pesagem e um Sistema de Produção e Rastreamento. Isso melhorou a eficiência do processo, a qualidade do produto e a satisfação do cliente.
A Engetaurus Engenharia também precisava integrar um sensor de luminosidade ao CLP. A solução desenvolvida melhorou a eficiência do processo, permitindo que a equipe técnica monitorasse e controlasse o processo de forma mais eficaz.
Em todos esses estudos de caso, a automação industrial com CLPs ajudou a melhorar a produtividade, eficiência e qualidade dos processos. Além disso, a equipe técnica pôde monitorar e controlar os processos de forma mais eficaz e segura, demonstrando um alto nível de respeito pelo processo e pelas normas de segurança.
