Sistemas de controle de automação

Tipos de Sistemas de Controle de Automação

Um **sistema de controle de automação** utiliza dispositivos automáticos para regular, governar e supervisionar tarefas tradicionalmente realizadas com envolvimento humano. Este sistema tem como objetivo aumentar a produtividade e a eficiência operacional, mantendo a qualidade e reduzindo os riscos. Existem vários tipos de sistemas de controle de automação, incluindo:

• Sistema de Controle de Automação Programável: Este sistema de controle permite que máquinas e dispositivos sejam programados de várias maneiras para executar tarefas predefinidas. O sistema de controle possui recursos de programação, sensores de E/S e atuadores, o que facilita a flexibilidade e a precisão nas operações. Esse tipo de sistema de controle é essencial em práticas de processamento em batelada e fabricação que exigem personalização do produto e reconfiguração frequente do equipamento.
• Sistema de Controle de Automação de Controlador Lógico Programável: CLPs são ferramentas poderosas usadas em ambientes industriais para automação. O sistema de controle de automação de controlador lógico programável é altamente favorecido devido à sua confiabilidade excepcional, robustez e flexibilidade. Ele desempenha um papel fundamental na monitorização e controlo de processos críticos para o funcionamento dos sistemas de maquinaria a ele ligados.
• Sistema de Controle Distribuído de Automação: Este sistema controla sistemas com uma configuração altamente interconectada e inúmeras peças componentes. O sistema de automação inclui controladores em diferentes pontos, estações de interface homem-máquina e consoles de operador. O uso deste sistema permite comunicação e colaboração perfeitas entre diferentes entidades, resultando em um processo suave e coordenado.
• Sistema de Controle de Automação de Unidade Terminal Remota: A UTR usa um processador de computador, sensores de E/S e periféricos de comunicação para funcionar como um terminal remoto de aquisição e controle de dados. Este dispositivo coleta dados de campo, como contagem e medição, e os transmite para as salas de controle por meio de sistemas de telecomunicações. É crucial para sistemas SCADA e de automação distribuída.

Recursos e funções dos sistemas de controle de automação

Os recursos e funções específicos dos sistemas de controle de automação variam de acordo com o tipo e o setor. No entanto, todos os sistemas de automação possuem algumas funções e recursos principais essenciais para processos industriais. Eles são os seguintes:

• Controle de Processo: Os sistemas de controle de automação são os principais responsáveis por controlar e monitorar os processos industriais. Isso inclui regular parâmetros como temperatura, vazão, nível e pressão de acordo com pontos de ajuste predefinidos. Os ACs coletam continuamente dados de sensores, comparam-nos com os padrões estabelecidos e ajustam os atuadores de acordo. Isso garante a eficiência do processo, a segurança e a estabilidade.
• Monitoramento de Equipamentos: Os sistemas de controle de automação monitoram os equipamentos para detectar quaisquer alterações nas condições de operação. Ao monitorar parâmetros como vibração, temperatura, pressão e nível de ruído, ele pode identificar problemas potenciais, como desgaste, superaquecimento, bloqueio ou comportamento anormal. A identificação precoce de problemas permite a manutenção proativa, ajudando a evitar falhas de equipamentos e prolongar a vida útil.
• Registro e Análise de Dados: O registro de dados é o registro contínuo e automático de dados ao longo do tempo. Os sistemas de controle de automação registram automaticamente os dados do processo, a condição do equipamento e os alarmes do sistema para análise futura. Essa informação pode ser valiosa para a resolução de problemas, otimização de processos e verificação de conformidade. Além disso, muitos ACs possuem ferramentas analíticas que ajudam a identificar tendências, correlações e padrões nos dados. Isso permite a tomada de decisões informadas e a melhoria contínua das operações.
• Interface Homem-Máquina (IHM): Muitos sistemas de controle possuem uma IHM. Esta é uma representação gráfica do processo industrial que permite aos usuários visualizar e interagir facilmente com o status do sistema. Uma IHM eficaz aumenta a produtividade do usuário, aumentando a eficiência do sistema, melhorando a satisfação do usuário, reduzindo os custos operacionais e otimizando a utilização de recursos.
• Sistemas de Alarme: Os sistemas de alarme notificam os usuários de desvios das condições de operação definidas por meio de sinais de alerta ou alarmes. Esses alarmes ajudam os operadores a responder rapidamente a situações anormais, aumentando a segurança e reduzindo o tempo de resposta a problemas críticos.
• Comunicação: Os sistemas de controle de automação fornecem interfaces para integração com outros sistemas dentro da instalação, como sistemas de planejamento de recursos empresariais e sistemas de supervisão. Eles também são equipados com protocolos de comunicação industrial para transmitir dados em tempo real entre dispositivos dentro do sistema.
• Acesso Remoto: O acesso remoto permite que os usuários monitorem e controlem sistemas de automação de qualquer local por meio da conectividade com a internet. Isso melhora a flexibilidade e a capacidade de resposta nas operações.

Cenários de sistemas de controle de automação

Os sistemas de controle de automação são destinados a uma ampla gama de setores e aplicações.

• Fabricação Industrial:

  As fábricas de manufatura usam sistemas de automação para melhorar a produtividade e a precisão nos processos de produção. Esses sistemas de controle ajudam a regular o funcionamento das máquinas e monitorar variáveis críticas, como pressão, temperatura e vazão. Muitas linhas de montagem foram tornadas mais suaves e consistentes por meio do uso de sistemas de controle. Além disso, tarefas como soldagem robótica, manuseio automatizado de materiais e usinagem CNC são possíveis graças à automação.

• Petróleo e Gás:

  O setor de petróleo e gás utiliza automações para aumentar a produtividade dos trabalhadores. Tarefas como a extração de petróleo bruto de poços profundos agora são realizadas usando máquinas automatizadas controladas por sistemas automatizados. As refinarias também usam sistemas de controle para monitorar processos críticos, como destilação e temperatura.

• Edifícios e Infraestrutura:

  Os edifícios modernos usam a automação para aumentar o conforto dos residentes. Os sistemas de controle conectados a sensores medem os níveis de temperatura e umidade na sala. Quando as temperaturas do ambiente ficam muito altas, o sistema de controle liga o sistema de ar condicionado. Os sistemas de controle também são responsáveis pela iluminação automatizada que se ajusta com base na quantidade de luz do dia disponível. Sistemas de segurança com sensores de movimento e sistemas de travamento automatizados também estão em uso.

• Sistemas de Transporte:

  Os sistemas de controle de automação são usados para monitorar e controlar os sinais de trânsito nas salas de controle. Esses sistemas são importantes para manter o fluxo de tráfego seguro e eficiente nas cidades. Os trens também usam sistemas de controle para controle automático de trens para monitorar e regular as operações de trens.

• Agricultura:

  Os agricultores agora usam sistemas de controle para melhorar o rendimento agrícola. Os sistemas de irrigação automatizados são controlados por sensores que medem os níveis de umidade do solo. A aplicação de fertilizantes e a irrigação são realizadas agora nos momentos ótimos, o que aumenta a produção da fazenda. O gado também é monitorado com sistemas automatizados que registram as temperaturas nas casas de gado. As temperaturas são mantidas dentro de limites aceitáveis para evitar doenças.

• Saúde:

  A automação é amplamente utilizada em testes laboratoriais para realizar diagnósticos clínicos. Os exames de sangue para níveis de glicose agora são realizados com máquinas de teste automatizadas que fornecem resultados em poucos minutos.

Como escolher sistemas de controle de automação

Um comprador deve considerar vários fatores antes de adquirir sistemas de controle de automação. Esses fatores ajudarão o comprador a determinar qual sistema melhor se adapta à sua aplicação e oferece a confiabilidade e o desempenho necessários.

• Funcionalidade necessária: Antes de decidir sobre um sistema de controle, avalie as funcionalidades necessárias. Isso pode incluir componentes do sistema, como ferramentas de análise de dados, software de automação e integradores de sistemas de automação. Avaliar os requisitos da aplicação ajudará o comprador a escolher um sistema que atenda aos objetivos operacionais e comerciais.
• Arquitetura do sistema: Considere a arquitetura do sistema, que é um projeto de hardware e software a ser integrado à organização. Certifique-se de que a arquitetura seja flexível e compatível com a infraestrutura existente para que possa ser facilmente integrada e dimensionada.
• Implementação e suporte: Ao adquirir o sistema de controle, considere os serviços de implementação e suporte de automação do fornecedor. Esses serviços incluem treinamento para os funcionários e suporte pós-venda em caso de falha ou problemas do sistema. Pessoal treinado é importante para a operação e manutenção adequadas do sistema.
• Conformidade e segurança: Ao adquirir um sistema de controle, determine se ele atende à conformidade regulatória do setor. O sistema também deve ter medidas de segurança para proteger dados confidenciais de ameaças cibernéticas.
• Custo: Determine o custo do sistema de controle, incluindo implementação e serviços de automação. Leve em consideração o retorno do investimento e as economias de longo prazo associadas à adoção do sistema. Compare os recursos, funcionalidades e custos de vários sistemas para tomar uma decisão informada.
• Escalabilidade: Os sistemas de controle de automação devem ser escaláveis para acomodar o crescimento futuro e as alterações nas operações comerciais. Isso permite a integração de novas tecnologias e a expansão dos sistemas de controle de automação sem revisões significativas.

Perguntas e Respostas

P: Quais são os elementos-chave de um sistema de controle na automação industrial?

R: Os aspectos mais importantes de um sistema de controle na automação industrial são sensores para monitorar as condições, controladores para tomar decisões, atuadores para implementar essas decisões e uma rede de comunicação confiável para conectar todos os dispositivos.

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

R: Os sistemas de controle de automação oferecem inúmeros benefícios, incluindo aumento da produtividade, melhoria da eficiência, segurança aprimorada, qualidade consistente do produto, redução dos custos operacionais e maior flexibilidade nos processos de produção.

P: Qual é o papel de um CLP em um sistema de controle automatizado?

R: Um CLP (Controlador Lógico Programável) é um computador digital usado para automação. Ele controla a maquinaria e os processos, coletando dados por meio de sensores e impactando as operações por meio de atuadores.

P: Como um sistema de controle de automação melhora a eficiência operacional?

R: Ao automatizar tarefas, monitorar sistemas em tempo real e permitir a tomada de decisões baseada em dados, esses sistemas reduzem o erro humano e otimizam o uso de recursos.