Sensores, controladores e atuadores compõem a tríade dos apetrechos que compõem a automação industrial, garantindo o funcionamento dos processos industriais complexos de forma eficiente.
Neste cenário, a conectividade e o controle eficiente têm se tornado pilares da automação industrial, especialmente quando se trata de variadores de velocidade, conhecidos também como inversores de frequência.
Nos últimos anos, avanços nos sistemas de comunicação industrial têm permitido a integração desses dispositivos a redes robustas e sofisticadas, melhorando a precisão no controle de processos e o acesso a dados operacionais.
Neste contexto, o surgimento de inversores de frequência compatíveis a protocolos de comunicação ganharam destaque no mercado onde os desafios devem ser combatidos, atribuindo aos dispositivos a flexibilidade, confiabilidade e eficiência operacional.
Quer saber como os principais protocolos de comunicação podem beneficiar o cenário industrial e, em especial, os inversores de frequência? Então junte-se a nós nesta leitura.
O que são protocolos de comunicação na automação industrial
A interoperabilidade e a conectividade entre sensores, controladores, atuadores e outros equipamentos ganhou um novo sentido após o surgimento dos protocolos de comunicação, que nada mais são do que um conjunto de regras para a transmissão de dados do sistema.
Em inversores de frequência, por exemplo, os protocolos de comunicação exercem um papel essencial não só na transmissão de comandos de controle de forma precisa, mas também no monitoramento de dados operacionais em tempo real.
Desta forma, os inversores suportam operações sincronizadas de máquinas e os acessos remotos quanto às informações de desempenho dos sensores presentes no sistema, garantindo confiabilidade e controle nos processos industriais.
Protocolos de comunicação
A diversidade de aplicações e os seus respectivos requisitos específicos originaram os vários protocolos de comunicação existentes na automação industrial.
Assim, pode-se dizer que os protocolos distinguem entre si através de fatores como desempenho, compatibilidade, custo, facilidade de implementação e requisitos técnicos particulares.
Mas, como esses protocolos têm otimizado a experiência com inversores de frequência? É isso que vamos descobrir após conhecer os principais protocolos de comunicação.
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- Profibus: O Process Field Bus (Profibus) é comumente utilizado em aplicações industriais que exigem confiabilidade em ambientes exigentes, sendo ideal para comandos rápidos e previsíveis entre controladores e inversores de frequência;
- Profinet: Sendo a evolução do Profibus, o Profinet utiliza Ethernet industrial para atingir maior velocidade e capacidade com maior número de dispositivos;
- EtherNet/IP: Baseada no famoso protocolo TCP/IP, oferece suporte a grandes volumes de dados e alta velocidade;
- Modbus TCP: Simples de implementar e comumente aplicado em situações que requerem eficiência combinada com simplicidade;
- EthernetCAT: Foi projetada para controle em tempo real, sendo ideal para aplicações que exigem resposta rápida e precisão;
- DeviceNet: Um protocolo robusto para redes industriais, usado para conectar dispositivos como sensores e inversores de frequência;
- CANopen: Comum em aplicações automotivas e de movimentação, mas comumente utilizado na indústria para controle de motores.
Como protocolos de comunicação estão otimizando a experiência com inversores de frequência
Com o avanço tecnológico ocorrendo inclusive em sistemas de comunicação, os inversores de frequência modernos podem suportar múltiplos protocolos simultaneamente.
Por exemplo, um inversor de frequência equipado com módulos Profibus-DP e Ethernet permite que o controle do processo seja realizado de forma síncrona e previsível através do Profibus, enquanto o módulo Ethernet coleta dados de produção para análise e monitoramento remoto.
A capacidade de operar em duas redes distintas elimina a possível sobrecarga de dados, o que garante uma comunicação confiável e eficiente.
Além disso, o suporte a múltiplos protocolos, tais como o CANopen, Modbus e Devicenet, faz com que os inversores de frequência sejam adaptáveis a diferentes ambientes industriais.
Melhoria no Controle e Monitoramento
As redes Ethernet podem ser construídas de forma rápida e fácil, já que o cabeamento pode ser de conexão em cadeia (Daisy Chain), reduzindo os custos e simplificando a operação.
Além disso, protocolos avançados permitem monitorar remotamente os parâmetros que ditam o desempenho do seu inversor de frequência, como a temperatura dos enrolamentos do motor, consumo de energia, vibrações, entre outros fatores que influenciam na redução de custos operacionais e auxiliam na manutenção preditiva.
Segurança e confiabilidade
A abordagem de duas portas mantém as comunicações mediante o desligamento de inversores, permitindo o monitoramento dos mesmos ainda nessas condições.
Ademais, o ProfiSafe, que é uma extensão do Profibus e Profinet, introduz uma camada de segurança na transferência de sinais via comunicação digital, ao invés de cabeamento tradicional.
O que esperar para o futuro
A otimização da experiência atual com dispositivos, como inversores de frequência, a partir da integração de protocolos modernos, pode ser vista como uma preparação para inovações futuras, como o uso de tecnologia sem fio e armazenamento e processamento em nuvem.
Embora isso já ocorra em alguns sistemas industriais, pode-se dizer que o desenvolvimento dos protocolos de comunicação são uma peça chave para a tornar inversores de frequência, que são dispositivos promissores, em ferramentas mais inteligentes e integradas.
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