Aquisição de Dados
A aquisição de dados na indústria desempenha um papel crucial na modernização dos processos produtivos e na evolução em direção à automação industrial e à Indústria 4.0. Trata-se do processo de coletar informações relevantes dos sistemas, máquinas e dispositivos presentes no ambiente industrial, com o objetivo de monitorar, analisar e otimizar operações, melhorar a eficiência, qualidade e tomar decisões embasadas em dados.
A automação industrial refere-se à utilização de tecnologias para realizar tarefas massivas e desgastantes anteriormente realizadas por seres humanos de forma manual. A aquisição de dados é uma parte fundamental desse processo, pois fornece os dados necessários para controlar, regular as operações automatizadas e possibilita a coleta dos dados que alimentam os processos de análise e tomada de decisão. Sensores, transdutores e dispositivos de monitoramento são implantados em máquinas e equipamentos para coletar informações sobre temperatura, pressão, vida útil. vibração, fluxo, nível, entre outros parâmetros.
A Indústria 4.0, por sua vez, é uma abordagem mais ampla que visa a integração total da cadeia de valor industrial por meio da conectividade e da digitalização. Ela envolve a interconexão de máquinas e sistemas, a análise de grandes volumes de dados em tempo real (big data analytics), a utilização de inteligência artificial (IA) e a implementação de sistemas ciberfísicos (Um sistema ciberfísico é uma integração de elementos computacionais e físicos que interagem para realizar tarefas de forma colaborativa e automatizada).
IO-Link
IO-Link é um moderno protocolo de comunicação digital utilizado na automação industrial para conectar dispositivos sensores e atuadores ao controlador, permitindo a troca de informações em tempo real. Seus benefícios incluem configuração simplificada, diagnóstico avançado de falhas, monitoramento em tempo real, redução de tempo de parada e maior flexibilidade no controle de processos industriais.
É um grande aliado na indústria moderna e muito utilizado como ferramenta de comunicação entre os mais variados dispositivos, por conta da sua facilidade e versatilidade de implementação.
- Comunicação Bidirecional: O IO-Link permite a troca de dados bidirecionais entre dispositivos mestre e dispositivos IO-Link conectados. Isso significa que não apenas os dados dos sensores são enviados para o controlador, mas também comandos e configurações podem ser enviados de volta aos dispositivos.
- Configuração Remota: Uma das características marcantes do IO-Link é sua capacidade de configurar e parametrizar remotamente os dispositivos. Isso facilita a substituição de dispositivos defeituosos sem a necessidade de reconfiguração manual.
- Diagnóstico Avançado: O IO-Link permite o monitoramento em tempo real dos dispositivos conectados, o que possibilita a detecção precoce de problemas e falhas. Isso contribui para a manutenção preditiva e reduz o tempo de inatividade não planejado.
- Flexibilidade e Economia de Cabos: O IO-Link é conhecido por sua capacidade de transmitir dados e energia (alimentação elétrica) através de um único cabo. Isso simplifica a instalação, economiza espaço e reduz os custos de cabeamento.
- Integração com Redes de Automação: O IO-Link é compatível com várias redes industriais, como PROFINET, EtherNet/IP e outras redes comuns, permitindo sua integração suave em sistemas de automação mais amplos.
- Variedade de Dispositivos: O protocolo IO-Link é aplicável a uma ampla gama de dispositivos, incluindo sensores, atuadores, válvulas, encoders, entre outros.
- Facilidade de Uso: O protocolo IO-Link é projetado para ser facilmente implementado e configurado, tornando-o uma escolha popular para aplicações industriais de diversos setores.
Exemplo de Aplicação de Aquisição de Dados
Um Controlador Lógico Programável (CLP) é um dispositivo chave nesse contexto, pois é responsável por controlar e monitorar as operações de máquinas e processos industriais. Os dispositivos industriais podem ser conectados ao CLP e a outros dispositivos mestre por meio de diferentes tecnologias de comunicação, o IO-Link é um exemplo de protocolo de comunicação de conexão.
Sistemas de banco de dados são responsáveis pelo armazenamento e organização de todas as informações, aplicações web e ERP (Sistema integrado de gestão empresarial) também podem fazer parte da organização dos dados, podendo utilizar Dashboards ou sistemas específicos que conseguem ler e interpretar todas as informações obtidas pela linha de produção.
| Letra | Tipo | Atividade |
|---|---|---|
| A | Sensores de velocidade | Medir a velocidade do transportador |
| B | Sensor RFID | Identifique o material transportado |
| C | Sensor óptico de distância | Determinar a posição do defletor |
| D | Unidade de medição de temperatura | Monitore a temperatura ambiente |
| E | Válvula solenoide | Controle do defletor pneumático |
| F | Unidade de acionamento | Transportadores de acionamento |
| G | Defletor | Guiar o material transportado |
| H | Mec. pressionar no interruptor | Iniciar e parar o sistema |
| I | Luz de sinalização, unicolor | Sinais de que o sistema está funcionando |
| J | Luz de sinalização, multicolorida | Sinaliza estados operacionais críticos |
Vantagens da Aquisição de Dados na Indústria
Uma indústria que não possui sistemas de aquisição de dados praticamente está funcionando com tecnologias do século passado, com tantos avanços tecnológicos que surgiram e surgem diariamente é impensável permitir que uma indústria produtiva e moderna ou qualquer outro processo industrial funcione sem sistemas de registro e captação de informações e dados.
Todas essas informações captadas pelos sensores, atuadores e sistemas são essenciais para compreender por completo a situação de produção e tudo o que está dentro dela, um efeito colateral disso é a maior produtividade lucro.
- Monitoramento em Tempo Real: A aquisição de dados permite monitorar as operações industriais em tempo real, possibilitando identificar problemas e anomalias de maneira rápida, o que ajuda a reduzir o tempo de inatividade e aumentar a eficiência.
- Otimização da Manutenção: Com a coleta de dados de sensores de máquinas, é possível realizar manutenção preditiva, identificando sinais de desgaste antes que as falhas ocorram, economizando tempo e recursos.
- Tomada de Decisões Embasadas: A análise dos dados coletados possibilita tomar decisões embasadas em informações concretas, o que leva a escolhas mais inteligentes e à melhoria contínua dos processos.
- Eficiência Energética: A aquisição de dados permite monitorar o consumo de energia e identificar oportunidades de economia, contribuindo para a sustentabilidade e redução de custos.
- Personalização da Produção: Com dados sobre a produção, é possível personalizar produtos de acordo com as demandas específicas dos clientes.
- Redução de Erros e Desperdício: A automação industrial baseada em dados reduz erros humanos e desperdício de materiais, aumentando a qualidade dos produtos.
- Flexibilidade na Produção: A Indústria 4.0 permite a reconfiguração rápida de linhas de produção para atender a diferentes demandas do mercado.