Para garantir eficiência, padronização e segurança nas aplicações industriais, a automação é estruturada em níveis hierárquicos. Entre eles, o Nível 2 da Pirâmide de Automação, a Camada de Controle, desempenha um papel central no gerenciamento dos processos.
Enquanto o Nível 1 lida diretamente com a coleta de dados e o acionamento no campo por meio de sensores e atuadores, o Nível 2 concentra a inteligência operacional do sistema. É nessa camada que os controladores processam os dados recebidos, executam as lógicas programadas e tomam decisões em tempo real para manter os processos dentro dos parâmetros definidos.
Neste blog, vamos explicar como funciona o Nível 2 da Pirâmide de Automação Industrial, quais equipamentos fazem parte dessa camada, a importância da comunicação e como o conceito de Automação All Inclusive da HI Tecnologia permite integrar diferentes etapas da automação, do processo à supervisão em nuvem.
O que é o Nível 2 da Pirâmide de Automação?
O Nível 2 da Pirâmide de Automação Industrial é a camada responsável pelo controle do processo. Ela engloba dispositivos eletrônicos programáveis que executam rotinas lógicas, processam informações e comandam equipamentos de acordo com as condições da aplicação.
Sua principal função é receber as variáveis coletadas no processo, como temperatura, pressão, rotação e vazão, processar essas informações de acordo com o programa desenvolvido e enviar os comandos necessários aos dispositivos responsáveis pelos acionamentos.
Esse processamento acontece de forma cíclica e rápida, permitindo que o sistema responda às condições do processo e execute as ações programadas de maneira automática.
Quais equipamentos compõem a Camada de Controle?
Para uma aplicação industrial operar automatizadamente, o Nível 2 depende de equipamentos capazes de processar informações e executar as lógicas de controle necessárias.
No portfólio da HI Tecnologia, os principais equipamentos relacionados a essa camada incluem:
- CLPs
- Gateways
Os CLPs são os principais dispositivos da Camada de Controle. Eles recebem os sinais provenientes da aplicação, executam o programa desenvolvido para o processo e comandam as saídas de acordo com as condições identificadas.
Já os Gateways podem atuar na comunicação entre diferentes equipamentos e redes, contribuindo para a integração das informações da aplicação com outros sistemas.
A escolha dos equipamentos depende das características de cada projeto, como a escolha do meio físico e do protocolo.
Comunicação e Protocolos no Nível de Controle
Além do processamento das informações, a comunicação é um elemento importante para a integração dos equipamentos presentes em uma aplicação industrial.
No Nível 2, os controladores podem utilizar diferentes protocolos de comunicação para trocar informações com outros dispositivos, sistemas de supervisão e plataformas.
Entre os protocolos utilizados em aplicações de automação estão:
- Modbus RTU/TCP: protocolo amplamente utilizado para comunicação entre dispositivos industriais, permitindo a integração de CLPs, inversores, medidores, sensores e outros equipamentos.
- MQTT: protocolo leve de comunicação muito utilizado em aplicações de IoT, especialmente quando é necessário transmitir dados entre equipamentos e plataformas conectadas.
- HTTP: protocolo utilizado em diferentes aplicações de comunicação entre dispositivos, sistemas e serviços conectados à rede.
A utilização de protocolos padronizados facilita a integração entre equipamentos de diferentes fabricantes e permite estruturar a comunicação de acordo com as necessidades de cada aplicação.
Nível 2 vs. Nível 3: Entenda a Diferença Operacional
O Nível 2 e o Nível 3 da Pirâmide de Automação trabalham de forma integrada, mas possuem funções diferentes dentro da arquitetura.
Nível 2 — Controle
É responsável pela execução das lógicas de controle da aplicação.
O CLP processa as informações recebidas dos dispositivos de campo e executa os comandos programados.
O foco dessa camada está na execução automática e contínua das funções de controle.
Nível 3 — Supervisão
O Nível 3 está relacionado à supervisão da aplicação. É nessa camada que sistemas SCADA, como o HIscada Pro, e outros recursos de supervisão permitem acompanhar as informações do processo por meio de telas gráficas, históricos, alarmes e comandos disponíveis ao operador.
Enquanto o Nível 2 executa a lógica de controle, o Nível 3 permite que as informações sejam visualizadas e utilizadas para o acompanhamento e a operação do processo.
Essa divisão de responsabilidades permite que o controle da aplicação continue sendo executado pelo controlador, enquanto o sistema de supervisão fornece uma visão mais ampla do processo.
A Evolução do Nível 2 com a Automação All Inclusive
A Pirâmide de Automação Industrial continua sendo uma referência importante para organizar as diferentes camadas de uma aplicação, desde os dispositivos que interagem diretamente com o processo até os sistemas utilizados para supervisão e gestão.
Nesse contexto, o conceito de Automação All Inclusive da HI Tecnologia integra diferentes tecnologias e etapas da automação, permitindo conectar a aquisição de dados, o controle, a comunicação e a supervisão em nuvem.
Na arquitetura da HI, essas etapas podem ser representadas pelo fluxo:
Aquisição → Controle → Conectividade → Supervisão em Nuvem
Cada etapa possui sua função dentro da aplicação, enquanto a integração entre elas permite que as informações geradas no processo sejam utilizadas em diferentes níveis da arquitetura.
Dessa forma, o Nível 2 mantém seu papel fundamental no controle da aplicação, enquanto sua integração com as demais etapas permite ampliar a utilização das informações geradas no processo.
Essa arquitetura pode ser aplicada em diferentes segmentos, como saneamento, energia, agronegócio, máquinas e equipamentos e indústrias de processos contínuos.
O papel do CLP na integração da automação
O CLP ocupa uma posição central no controle da aplicação porque é responsável por executar a lógica que transforma as informações recebidas do processo em ações.
Além das funções tradicionais de controle, os CLPs modernos também podem contar com recursos de comunicação que facilitam a integração com outros equipamentos e sistemas.
Em determinadas aplicações, por exemplo, o controlador pode utilizar protocolos de comunicação para disponibilizar informações a sistemas de supervisão ou plataformas em nuvem.
Isso permite preservar a função principal do CLP, o controle da aplicação, enquanto suas informações podem ser utilizadas em outras etapas da arquitetura de automação.
É essa integração entre controle, comunicação e supervisão que amplia as possibilidades de utilização dos dados gerados no processo industrial.
Perguntas Frequentes sobre o Nível 2 de Automação
Qual é o principal dispositivo do Nível 2 da Pirâmide de Automação?
O principal dispositivo é o CLP. Ele executa as lógicas de controle da aplicação, processando as informações recebidas dos dispositivos de campo e comandando os equipamentos de acordo com a programação definida.
O Nível 2 pode enviar dados diretamente para a nuvem?
Sim. Dependendo da arquitetura da aplicação e dos recursos de comunicação utilizados, os controladores podem transmitir dados para plataformas conectadas.
Na HI Tecnologia, recursos de conectividade e protocolos como MQTT podem ser utilizados para integrar os equipamentos a soluções como o Portal de Telemetria, permitindo disponibilizar informações da aplicação para supervisão em nuvem.
Qual a importância da Camada de Controle para a segurança da aplicação?
A Camada de Controle é fundamental para a execução das lógicas responsáveis pelo funcionamento seguro e adequado do processo.
O programa desenvolvido para o CLP pode estabelecer condições, limites e intertravamentos que determinam como os equipamentos devem responder a diferentes situações da aplicação.
Além disso, nos CLPs da HI Tecnologia, também existem recursos relacionados à comunicação e ao controle de acesso que podem ser configurados de acordo com os requisitos do projeto.
Como o Nível 2 se relaciona com a Automação All Inclusive da HI Tecnologia?
O Nível 2 continua exercendo sua função de controle dentro da Pirâmide de Automação. A Automação All Inclusive da HI Tecnologia integra essa etapa às demais tecnologias da aplicação, conectando aquisição, controle, conectividade e supervisão em nuvem.
Assim, o controle realizado pelo CLP pode fazer parte de uma arquitetura integrada, na qual as informações do processo são utilizadas também para supervisão e acompanhamento remoto.
Conheça mais sobre as 5 camadas em nosso blog.
