A automação industrial é um nome simples e a sua definição pode ser de fácil explicação.

Contudo, essa tecnologia carrega consigo recursos inimagináveis e que remetem à complexidade esmagadora de informações em transição entre os diferentes componentes do sistema.

Neste contexto, os “protocolos de comunicação” vem como componentes fundamentais para que as informações cheguem de forma ágil e eficaz na rede.

Desse modo, este texto foi feito com o objetivo de apresentar os 07 protocolos de comunicação mais usados na automação industrial.

Se você ainda não os conhece, fique por aqui até o final e conheça um importante elemento da automação.

O que é a automação

A automação pode ser traduzida como um sistema complexo e que possui diversos elementos que a compõem. Contudo, podemos citar três elementos básicos e essenciais para o seu funcionamento, os quais são os sensores, controladores e os atuadores.

Os sensores são os elementos responsáveis por captar a informação (variável física) no sistema, como a temperatura, pressão, posição, vazão, entre outros.

Esse elemento permite que essas informações sejam convertidas em sinais elétricos ou digitais que podem ser processados pelo sistema de automação, de modo que sejam transmitidos proporcionalmente à grandeza da variável naquele instante medido.

Os controladores, por sua vez, captam os sinais enviados pelos sensores, os processam e os enviam para os atuadores, de acordo com a informação recebida pelo sensor.

Em outras palavras, o controlador calcula o erro entre o valor da variável emitida pelo sensor (valor real) e o valor de interesse ajustado no supervisório ou display, de modo que o sinal enviado ao atuador seja o suficiente para forçar o erro a zero.

Além disso, os controladores podem variar desde CLPs de comandos simples até comandos distribuídos mais complexos. Portanto, é suficiente dizer que os controladores são o cérebro da operação.

Por fim, podemos falar sobre os já mencionados atuadores, os quais são responsáveis por atuar diretamente no sistema, por meio das informações emitidas pelo controlador.

Desse modo, a sua função é realizar ações físicas que modificam o valor das variáveis medidas.

Por exemplo, pode ser um queimador ou uma resistência aquecendo um ambiente, uma válvula de controle proporcional sendo aberta em um sistema de refrigeração, um braço robotizado se deslocando, entre outros.

Portanto, esses elementos trabalham em conjunto para automatizar os processos e, visto que não dependem de ações humanas, proporcionam maior eficiência e maior redução de desperdício no processo industrial.

O que são protocolos para a automação

A automação pode ser vista como um conjunto de padrões e regras que ditam como os dispositivos e o sistema devem trocar informações entre si.

Os chamados “protocolos“, neste contexto, exercem um papel fundamental na integração clara e definida entre os sistemas de controle, dispositivos de campo, sensores, atuadores e outros equipamentos, de modo que trabalhem de maneira eficiente e coordenados.

Para ser mais específico, os protocolos são fundamentais para definir os procedimentos de inicialização e encerramento da comunicação, o formato de dados a serem trocados, os métodos de acesso à rede, entre outros aspectos que caracterizam, de forma eficaz, a comunicação entre os elementos do sistema.

Os 07 protocolos de comunicação mais usados na automação industrial

Uma vez que foi explicada a função dos protocolos de comunicação, chegamos ao ponto principal deste texto.

Embora seja fundamental conhecer a diferença entre os protocolos para a aplicação dos mesmos nos diferentes sistemas de automação que podem ser desenvolvidos, o texto de hoje trata apenas de mencioná-los, deixando o assunto abordado de um modo mais específico para um futuro artigo.

Portanto, conheça abaixo os 07 protocolos de comunicação mais usados na automação industrial.

1. Modbus: conhecido pela sua simplicidade, o Modbus foi desenvolvido pela Modicon em 1979, o Modbus é um protocolo de comunicação serial amplamente utilizado na automação industrial;
2. ProfiBus: conhecido pela sua alta velocidade de transmissão de dados e capacidade de suportar grandes redes e dispositivos, o ProfiBus é um protocolo de comunicação em campo amplamente adotado em sistemas de automação industrial;
3. Ethernet/IP: baseado no protocolo Ethernet, o Ethernet/IP oferece uma plataforma de comunicação rápida e confiável, adequada para aplicações de automação industrial modernas;
4. DeviceNet: desenvolvido pela Allen-Bradley, o DeviceNet é um protocolo de comunicação em campo projetado para conectar dispositivos industriais em sistemas de controle de máquinas e processos;
5. CAN (Controller Area Network): desenvolvido para comunicação em automóveis, o CAN é agora amplamente utilizado na automação industrial devido à sua robustez e capacidade de suportar ambientes hostis;
6. HART (Highway Addressable Remote Transducer): o HART não é só um protocolo de comunicação, como também é uma tecnologia que permite a comunicação digital bidirecional entre dispositivos de campo e sistemas de controle. Por este motivo, é comumente usado em dispositivos de medição e controle de processos industriais;
7. Foundation Fieldbus: também é um protocolo de comunicação em campo usado para controle e automação de processos industriais, oferecendo comunicação digital entre instrumentação de campo e sistemas de controle.

Assim, podemos dizer que a principal diferença entre um protocolo e outro se dá pela velocidade e largura de banda, número de dispositivos suportados, robustez e confiabilidade, tipo de comunicação e topologia de rede, principalmente.

Portanto, antes de optar por um protocolo, esteja ciente das suas limitações e vantagens.