Sistema de controle de automação

Tipos de sistemas de controle de automação

Um **sistema de controle de automação** é o coração de qualquer controle e sistema industrial. Ele ajuda a gerenciar sistemas e máquinas para garantir o funcionamento adequado dentro dos parâmetros definidos. A classificação dos sistemas de controle pode ser baseada no método de controle, tipo ou arquitetura do sistema ou aplicação.

• Sistemas de controle de automação baseados no método de controle: Os dois tipos principais são sistemas de controle contínuos, como processos industriais que exigem controle contínuo, e sistemas de controle discretos, como os encontrados em eletrônicos digitais, que usam controle liga/desliga.
• Sistemas de controle de automação baseados no tipo de sistema: Sistemas de controle de circuito aberto dependem exclusivamente da entrada para produzir uma saída, mas não têm feedback para comparar com a entrada; o sistema de controle de circuito fechado controla sua saída comparando-a com sua entrada por meio de algum tipo de feedback.
• Sistemas de controle de automação baseados na arquitetura: Controladores lógicos programáveis (CLPs) são usados na automação de plantas e máquinas porque podem suportar condições adversas; sistemas de controle distribuído (DCS) consistem em controladores distribuídos por todo o sistema para atingir o controle em vez de implementá-lo em um local central; o controle de supervisão (SCADA) refere-se a sistemas industriais em grande escala que usam computadores para supervisão.
• Sistemas de controle de automação baseados na aplicação: Os controles de processo são usados quando líquidos, gases ou pó devem ser processados, enquanto os controles de movimento seriam aplicados se alguém quisesse mover algo do ponto A para o B com precisão e exatidão. A inspeção de qualidade aplica tecnologias de visão de máquina junto com outros sensores para detectar defeitos, etc.

Funções e características do sistema de controle de automação

• Aumento da produtividade: Isso é alcançado por meio de operações simplificadas e fluxos de trabalho mais rápidos.
• Economia de custos: Incluem redução dos custos de mão de obra, minimização do desperdício de material e redução do consumo de energia.
• Melhorias na qualidade do produto: A consistência dos produtos é aprimorada ao lado da precisão aumentada das tarefas.
• Maior segurança no local de trabalho: O manuseio manual de tarefas perigosas é minimizado ao lado da visibilidade aprimorada dos sistemas e ambientes.
• Melhor conformidade e cumprimento de regulamentações: Sistemas de automação são oferecidos com ferramentas de documentação que ajudam a manter os padrões do setor.

• Programabilidade: Os parâmetros de controle são ajustados para os requisitos do processo por meio de sistemas de controle de automação que podem ser programados.
• Monitoramento e visualização em tempo real: O status do sistema e as variáveis do processo são monitorados continuamente por meio de interfaces homem-máquina.
• Registro e análise de dados: Dados históricos podem ser examinados para descobrir tendências, melhorar processos ou solucionar problemas.
• Controle e acesso remoto: Os sistemas podem ser controlados e monitorados de praticamente qualquer lugar, proporcionando maior flexibilidade.
• Gerenciamento de alarmes e eventos: Os sistemas respondem rapidamente a ameaças potenciais devido a alarmes que sinalizam ocorrências críticas.
• Capacidades de integração: Os sistemas são interconectados, permitindo operações coordenadas entre diferentes segmentos.

Cenários

Os sistemas de controle de automação têm várias aplicações em diferentes setores. Estima-se que o mercado global de sistemas de controle de automação crescerá de US$ 27 bilhões em 2022 para US$ 52 bilhões até 2030. Os setores usam sistemas de controle de automação em várias aplicações, que incluem as seguintes:

• Manufatura: Os sistemas de controle de automação ajudam a melhorar a produtividade, a precisão e a eficiência em plantas de manufatura e industriais. Eles são usados em vários processos de manufatura, como manuseio de materiais, controle de máquinas, controle de linha de montagem e garantia de qualidade. O sistema de automação no setor de manufatura melhora a qualidade e a consistência do produto, ao mesmo tempo em que reduz os tempos de ciclo.
• Automação de edifícios: Os sistemas de controle de automação ajudam a otimizar as funções operacionais de um edifício, como sistemas HVAC, controle de iluminação, sistemas de segurança e controle de acesso.
• Indústria de processo: Um sistema de controle de automação é empregado em indústrias de processo como petroquímica, celulose e papel, farmacêutica e processamento de alimentos e bebidas. Ele também regula precisamente parâmetros críticos do processo, como composição química, temperatura, pressão, vazão e nível.
• Geração de energia e serviços públicos: Sistemas de controle de automação são usados para monitorar e controlar processos envolvidos na geração de energia, como monitorar turbinas e geradores, sistemas de fornecimento de combustível e sistemas de distribuição de energia. Eles também ajudam a detectar anomalias no sistema e tomar medidas corretivas.
• Marinha/transporte: O sistema é empregado em navios, embarcações e submarinos para monitorar e controlar várias operações e sistemas. Também é usado nos setores de aviação e transporte para melhorar a eficiência operacional.
• Agricultura: Um sistema de controle de automação para agricultura ajuda a otimizar os processos de gestão de fazendas, aumentar o rendimento das culturas e conservar recursos. Ele controla diversas operações agrícolas, incluindo gestão de alojamento de gado, condições de estufa, irrigação e fertilização.
• Saúde e dispositivos médicos: Sistemas de automação e controle na saúde regulam e controlam parâmetros críticos em vários ambientes de saúde. O sistema monitora e controla os sinais vitais de um paciente, como temperatura, pressão arterial, frequência cardíaca e frequência respiratória.
• Segurança e vigilância: Um sistema de automação e controle ajuda a melhorar a segurança integrando vários sistemas de segurança, como segurança perimetral, detecção de intrusão, controle de acesso e monitoramento ambiental.

Como escolher um sistema de controle de automação

Os sistemas de controle de automação são vitais em ambientes industriais e comerciais. Todos os compradores devem considerar vários critérios antes de selecionar um sistema que atenda às suas necessidades.

A primeira coisa a fazer é definir os requisitos da aplicação. Os compradores precisam identificar o processo que precisa de controle de automação. Além disso, determine a escala operacional, a complexidade e os parâmetros críticos a serem medidos ou controlados. Uma especificação de requisitos de aplicação orientará o comprador para o sistema e a solução adequados.

Agora, considere a arquitetura do sistema. Os compradores devem avaliar se precisam de um sistema de controle distribuído, um sistema de controle direto ou um sistema de controle sequencial. Os sistemas de controle direto geralmente monitoram e controlam processos em tempo real. Ao mesmo tempo, os sistemas de controle sequencial seguem uma sequência predefinida de operações para executar tarefas de automação. Um sistema de controle de automação que integra todas as três arquiteturas será uma boa escolha para os compradores. Isso ocorre porque ele pode ser adaptado a diferentes requisitos de aplicação.

Em seguida, o comprador deve observar os componentes do sistema. Esses geralmente incluem sensores, atuadores, controladores, interfaces de operador e dispositivos de comunicação. Certifique-se de que todos os componentes sejam compatíveis entre si. Além disso, certifique-se de que atendam a requisitos como funcionalidade, confiabilidade e padrões de desempenho.

Os compradores devem considerar a escalabilidade e flexibilidade do sistema. Muitos compradores consideram esses dois fatores porque desejam um sistema de controle de automação que se adapte às mudanças em seus processos de produção. Os compradores que optam por um sistema adaptável a requisitos em mudança terão maior eficiência e custos operacionais reduzidos.

Outra coisa que os compradores devem observar é a integração e a compatibilidade. O sistema de controle de automação deve ser integrado à infraestrutura existente e funcionar bem com os equipamentos e sistemas atuais. Os compradores devem avaliar a compatibilidade do sistema com protocolos, tecnologias e componentes já em uso.

Finalmente, os compradores devem considerar suporte, serviço e manutenção do sistema. Os sistemas que são fáceis de manter terão custos operacionais mais baixos e minimizarão o tempo de inatividade.

Perguntas e respostas

P: Quais são os benefícios dos sistemas de controle de automação?

R: Vários setores se beneficiam do aumento da produtividade, da redução dos custos, da melhoria da qualidade e da consistência, da segurança aprimorada e do controle e monitoramento aprimorados fornecidos por sistemas de automação e controle.

P: Quais setores usam sistemas de controle de automação?

R: Os sistemas de controle e automação são usados em muitos setores, como manufatura, geração de energia, petróleo e gás, processamento químico, tratamento de água e esgoto, farmacêutica, processamento de alimentos e sistemas HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) de edifícios, entre outros.

P: Qual a diferença entre automação industrial e controles?

R: Tanto a automação industrial quanto os controles são essenciais para aumentar a eficiência nos setores. Automação refere-se à tecnologia usada para controlar as operações de máquinas com pouca ou nenhuma intervenção humana, enquanto os controles são sistemas que gerenciam, comandam ou regulam o comportamento da automação industrial.