Tipos de redes industriais e suas principais aplicações no mercado

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Tipos de redes industriais e suas principais aplicações no mercado

Em 1918, Henry Ford disse a famosa frase – “O cliente pode ter o carro da cor que quiser, contanto que seja preto”. Trazendo para os dias de hoje, tem-se um cenário completamente diferente onde, em uma linha de produção automotiva, a mesma é capaz de produzir simultaneamente não apenas carros com cores diferentes, mas modelos distintos, pacote de acessórios dedicados e itens completamente customizados, tudo ao mesmo tempo, e, ainda, desfrutar de tecnologias como setup eficiente, rastreabilidade de alto nível e adequação aos mais requintados padrões de qualidade.

A demanda por automação industrial vem ganhando cada dia mais relevância no concorrido mercado brasileiro, envolvendo desde o pequeno empresário, passando por empresas já consolidadas no mercado nacional, e chegando ao topo da cadeia, atingindo, obviamente, os grandes players multinacionais. Tal demanda pode estar associada a diversos aspectos que regem o segmento, tais como: velocidade no processamento de dados, gerenciamento de inúmeras variáveis de processo, aumento dos níveis de produtividade, qualidade e flexibilidade nos processos.

A constante evolução vem despertando nos gestores a necessidade de informações em tempo real, sendo cada vez mais necessária a sinergia dos dados reportados com as ações a serem tomadas. O conceito de redes industriais proporciona justamente essa agilidade necessária como uma de suas vantagens.

As informações obtidas durante um processo produtivo, quando manipuladas corretamente, possibilitam extrair relatórios gerenciais não só do processo em si, mas também de arquiteturas individuais que compõem o mesmo, transformando aquela informação binária em dados extremamente relevantes, mensuráveis e estatísticos.

Como um dos pilares mais significativos dentro da automação, as redes industriais têm o papel de compor a parcela faltante do segmento, proporcionando benefícios como: Redução nas instalações elétricas, eliminando uma infinidade de cabos centralizados em painel de ligação e viabilizando a instalação de devices diretamente em campo; Modularização de máquinas e equipamentos, trazendo vantagens na desmontagem, transporte e montagem quando necessário; Flexibilidade na ampliação e modificação, possibilitando que as máquinas envolvidas no processo possam se adequar em função da oscilação na demanda de produtividade; Diagnóstico em tempo real, inquestionavelmente o maior benefício ao uso de redes industriais, possibilitando a identificação de falhas ou comportamento incomum ao processo, sinalização direto ao ponto em casos de manutenção, redução no tempo de setup e parada de máquina e gerenciamento remoto.

Atualmente, o mercado nacional conta com as mais variadas topologias de rede, bem como diversos protocolos e padrões de comunicação capazes de conectar desde o setpoint de um sensor de pressão em campo, até a disponibilidade do mesmo em estoque para uma possível substituição em caso de falha, ou seja, em apenas uma interface, é possível ter o controle total. Contudo, cabe ao responsável identificar qual o tipo de rede/protocolo que melhor atende sua aplicação. Vamos falar sobre algumas redes e suas características:


PROFIBUS

O protocolo PROFIBUS é um padrão de rede de campo aberto. Interface que permite ampla aplicação em processos devido a simplicidade de comissionamento, flexibilidade e baixo custo de aquisição. A estrutura do barramento permite a adição e remoção de estações sem influência nas demais, permitindo o uso de até 32 estações sem o uso de repetidores. Dentro do protocolo PROFIBUS é possível identificar algumas vertentes do mesmo, tais como:

PROFIBUS DP – Solução para transmissão de dados em alta velocidade entre sistemas de controle, operando em meio físico RS-485 e substituindo os sistemas convencionais 4 a 20 mA e HART.

PROFIBUS FMS – Ampla solução em funções, resolvendo tarefas complexas entre CLPs, comumente utilizado em nível de controle.

PROFIBUS PA – Solução com alto custo benefício para dispositivos aplicados a nível de campo, transmitindo informações de processo, tais como, temperatura, pressão, status, etc.


PROFINET

O protocolo PROFINET foi um protocolo que surgiu através da evolução do PROFIBUS, porém não mais baseado em meio físico serial, mas sim em Ethernet. O PROFINET possibilita a comunicação entre os níveis gerenciais, supervisão, controle e dispositivos de campo, sendo um protocolo que possibilita aplicações em segurança industrial que demandam SIL3/CAT4. Como uma das principais vantagens do uso da rede PROFINET podemos destacar a verticalização das informações sem o uso de interfaces adicionais, pois baseada em Ethernet, permite o tráfego de um grande volume de dados em alta velocidade.


ETHERNET/IP

O protocolo ETHERNET/IP é a combinação de padrões já existentes, aliando tecnologias como Ethernet, Transmission Control Protocol (TCP) e Internet Protocol (IP).


CC-LINK

O CC-LINK é um protocolo baseado no meio físico serial RS-485, o mesmo possibilita a troca de informações entre dispositivos instalados em campo e controladores, tais como CLPs e SDCDs, proporcionando o envio de recebimento de dados em taxas de transmissão na casa de 10Mbits/s. Ainda dentro da família CC-LINK, é possível encontrar a diversificação em CC-LINK IE FIELD, protocolo o qual diferentemente do CC-LINK serial, o mesmo é baseado no meio físico Ethernet, proporcionando ainda mais velocidade, fluxo e robustez no trânsito de dados, podendo atingir uma taxa de transmissão na casa dos 10Gbits/s.

Alinhado com os princípios da Indústria 4.0 e os demais pilares que regem o desenvolvimento da indústria, a Balluff fornece soluções em redes industriais nos protocolos PROFINET, PROFIBUS, ETHERNET/IP, ETHERCAT, DEVICENET, CC-LINK e CC-LINK IE FIELD. Os módulos Balluff disponíveis nesses protocolos atuam como mestre de rede quando gerenciado por CLP, viabilizando a substituição dos cartões de expansão, sejam eles de entrada e saídas discretas ou analógicas, rede, e demais soluções de mercado.

Além de custos viáveis em relação a cartões de expansão para CLP, os módulos possuem um alto índice de proteção (IP20 até IP69K), viabilizando a instalação diretamente em campo, dispensando o uso de painéis elétricos ou caixas de isolamento. Os módulos Balluff também dispõem da tecnologia IO-Link, proporcionando uma melhor coleta dados e diagnósticos, agregando confiabilidade, qualidade e tecnologia à sua empresa.

As redes industriais colaboram com o desenvolvimento da indústria, agregando mais valor ao produto, proporcionando diagnósticos em tempo real, garantindo flexibilidade, a ponto de se adequar às curvas de demanda, e possibilitando ter maior controle do processo do início ao fim, na palma da sua mão. Seus fundamentos são extremamente vitais para o desenvolvimento de uma indústria perene e com diretrizes que vão de encontro aos princípios da Industria 4.0.

Acesse nosso site, www.balluff.com.br e conheça um pouco mais sobre nossas soluções em redes industriais, conectividade e IO-Link.

Balluff, paixão por automação.

Texto escrito por Gabriel Cardoso, engenheiro de aplicação no departamento de Service