Seleção da arquitetura de sistema certa - economize custos, ganhe flexibilidade
Na automação industrial, a escolha certa da arquitetura determina a eficiência, os custos e a preparação para o futuro do seu sistema. A comunicação inteligente entre o CLP e os componentes de automação, como atuadores, sensores e terminais de válvulas, pode não só reduzir significativamente os custos gerais, como também garantir a flexibilidade e a capacidade de expansão de um sistema. Hoje os usuários têm uma ampla gama de opções de design à disposição: da fiação discreta e sistemas de barramento de campo com Remote I/O a conexões pneumáticas centralizadas e descentralizadas. Nesse post do blog, vamos dar uma olhada nas áreas de aplicação e nas vantagens e desvantagens das diferentes abordagens arquitetônicas, com foco nos custos e na flexibilidade.
Fiação discreta: Solução econômica para máquinas pequenas
Com a fiação discreta, cada componente individual, como sensores e atuadores, é conectado diretamente à unidade de controle central no painel de comando. Cada entrada e saída requer sua própria linha. Embora isso elimine a necessidade de protocolos de comunicação e nós de rede caros e complexos, essa arquitetura atinge rapidamente seus limites e, à medida que se expande, aumenta a complexidade do cabeamento e a demanda de espaço no painel de comando. Com isso, o sistema se torna extremamente complexo e propenso a erros em pouco tempo. No entanto, esse tipo de arquitetura é suficiente para máquinas ou sistemas pequenos com poucas entradas e saídas, desde que os custos e os requisitos de espaço sejam mantidos dentro dos limites.
Sistemas de barramento de campo: Para tarefas de automação mais complexas
Os sistemas de barramento de campo são redes digitais que conectam diversos dispositivos à unidade de controle por meio de uma única linha de comunicação. PROFINET, EtherNET/IP e EtherCAT são alguns exemplos. Eles são relevantes para sistemas de médio a grande porte com um grande número de entradas e saídas. Pois um barramento de campo aumenta significativamente a flexibilidade e a escalabilidade de um sistema, visto que uma única linha de dados consegue reduzir o número de blocos de conexão discretos e, consequentemente, menos linhas de cabos são necessárias. Novos dispositivos podem ser facilmente integrados à rede e diferentes componentes podem se comunicar por meio do mesmo barramento. O diagnóstico também torna-se mais simples, já que as falhas podem ser identificadas com facilidade.
Por outro lado, os nós de barramento de campo necessários possuem um custo muito alto e a compatibilidade pode ser um problema visto que nem todo dispositivo pode se comunicar com todo barramento de campo. A arquitetura depende do protocolo de barramento de campo usado no CLP.
Remote I/O: saindo do painel de comando
O Remote IO realoca os módulos IO, a partir da classe de proteção IP65, para locais remotos próximos a sensores e atuadores. Esses módulos se comunicam com o sistema de controle central por meio de sistemas de barramento de campo. Remote I/O é essencial para sistemas grandes e extensos quando se pretende posicionar os módulos externamente ao painel de comando e próximo aos componentes. Ele minimiza ainda mais a complexidade de fiação, aumenta as taxas de dados e reduz significativamente a capacidade do painel de comando. A inserção no campo também torna a escalabilidade da máquina significativamente mais fácil e econômica, além de simplificar a manutenção, já que as falhas podem ser diagnosticadas e corrigidas diretamente no local.
O uso do Remote I/O tornou-se parte integrante da arquitetura de automação moderna e representa um grande benefício para a automação. No entanto, é a tecnologia com o custo de aquisição mais alto inicialmente. O sistema se torna muito mais dependente de uma conexão de rede estável e requer muita experiência em planejamento e integração.
Automação pneumática e elétrica perfeitamente conectadas
A integração de terminais de válvulas e componentes pneumáticos em um sistema de automação oferece um grande potencial, mas também carrega o risco de superdimensionamento devido à instalação complexa e longa de mangueiras e aos altos custos das interfaces adicionais necessárias. No entanto, com os componentes certos e uma comunicação o mais uniforme possível, é possível implementar uma conexão descentralizada ou híbrida (modular e descentralizada). Isso reduz o número de nós de rede e endereços IP e simplifica o diagnóstico.
