O mercado oferece várias opções de protocolos de comunicação que, depois de uma guerra para conseguir o lugar de protocolo-padrão internacional, hoje, convivem relativamente bem. A guerra foi transferida para as equipes de venda e os usuários só têm ganhado, de modo geral, pois protocolos e instrumentos têm se superado a cada dia. As tendências para o aprimoramento e refinamento das tecnologias — para atender as demandas dos usuários e até para se adiantar a elas — são as mesmas para Fieldbus Foundation, Profibus, Devicenet, Safetynet... Fabricantes e usuários já formaram um consenso de que não existirá um padrão único para todas as aplicações, mas diversos padrões, competindo entre si nas suas respectivas camadas.

Com quase quinze anos, a tecnologia Fieldbus está madura. Pelos dados da Fieldbus Foundation, existem no mundo mais de 10 mil projetos – de todos os tamanhos – e mais de 625 mil instrumentos instalados: o FF já possui base instalada suficiente para que a comunidade sinta-se mais segura em relação a ele, com o domínio do conhecimento adquirido pela diversidade de sistemas nos quais a tecnologia foi aplicada.

Para o diretor de sistemas da Emerson, Cláudio Fayad, o principal atributo do Foundation Fieldbus é ser uma tecnologia habilitadora e otimizadora. “Muitas vezes vemos essas características sendo apresentadas através das características técnicas do protocolo, sendo algumas delas únicas a esta tecnologia, como a capacidade de executar controle de campo e o total domínio do tempo de controle através de comunicação determinística. Apesar de ser importante o conhecimento e entendimento dessas características para a melhor utilização da tecnologia, é igualmente importante ver o impacto da tecnologia na busca pela excelência operacional, reduzindo custos e aumentando a eficiência do processo”, acrescenta Fayad.

Como tecnologia habilitadora, destaca-se a possibilidade de um controle mais preciso e eficiente, diminuindo a variabilidade do processo através do controle de campo – o que só se consegue com FF – e do diagnóstico antecipado de potenciais problemas. Entre os benefícios da tecnologia FF, os usuários tendem a destacar a maior disponibilidade do sistema de controle, disponibilidade de informações quanto à integridade dos componentes, e diminuição dos trabalhos de hook-up. Mas o primeiro beneficio que surge quando se fala em FF é a economia de cabeamento no chão-de-fábrica, o comissionamento mais rápido e eficiente, menor custo inicial, autodiagnóstico da instrumentação.

A distribuição do controle no campo com aumento de confiabilidade também acontece: quando há falha o “host” não pára de rodar todos os PIDs; o “plug&play” facilita e agiliza o comissionamento e habilita sistemas de Gerenciamento de Ativos. Mas a tecnologia permite, ainda, painéis menores e mais simples com menor número de borneiras – resultando em montagens mais rápidas, menor número de erros de conexão, diminuição das incertezas de medições por reduzir o número de conversores A/D e D/A nas malhas, redução de custos de manutenção, e garantia de compatibilidade entre instrumentos certificados de diversos fornecedores – no caso de redes abertas. Para Fayad, o FF é uma excelente opção para plantas críticas com controle contínuo, onde a capacidade total de produção é importante para se atender melhor seus clientes e plantas com alta necessidade de manutenção. Assim, podemos ver a vasta utilização da tecnologia nos segmentos químico, petroquímico, óleo & gás, farmacêutica e siderurgia.

Em algumas regiões, particularmente Europa e EUA, ainda o conservadorismo dos usuários está retardando a adoção do Fieldbus Foundation. “O grande desafio é a quantificação dos benefícios econômicos dos projetos. A grande dificuldade é que, após a partida, as pessoas de manutenção, por falta de capacitação ou por costume, acabam não usando os Softwares de Gerenciamento de Ativos. Já as reduções de custos de projetos são mais facilmente mensuráveis: as reduções de custos de projetos, de montagem de campo e de cabos, aliados a maior rapidez do comissionamento são muito mais visíveis”, explica o engenheiro Augusto Passos Pereira, gerente de Engenharia de Aplicações da Yokogawa.

A tecnologia Fieldbus deve continuar evoluindo, no sentido de aumentar as taxas de comunicação de dados, a segurança e a confiabilidade. Os instrumentos básicos estão cada vez mais comunicando pacotes de dados complexos com muito mais informação. E, para Cláudio Fayad, as tendências para a tecnologia apontam a utilização do padrão de rede de controle Ethernet HSE, que permitirá uma integração mais fácil e segura dos diferentes pacotes, permitindo-se trocar dados e integrar controles nos diferentes subsistemas de uma planta. “Outra tendência é o wireless que, a pesar das dificuldades de utilização geral numa planta, já mostra benefícios integrando controladores e estações remotas bem como servindo de meio para expandir um único sistema através de áreas distantes”.

E a tecnologia wireless – muito utilizada em escritórios e residências – deve causar um impacto enorme no chão-de-fábrica e no campo. Segundo pesquisa da ARC, o mercado mundial para a tecnologia wireless na indústria apresenta uma expectativa de crescimento anual de 26%, pelos próximos cinco anos — em 2005, o mercado era de US$ 325,7 milhões, devendo ultrapassar o bilhão de dólares em 2010.

Ainda segundo o estudo da ARC, são facilmente percebidas pelos usuários as reduções de custo e mais, eles pressentem que a tecnologia wireless vai criar um novo ambiente de processo, mais seguro, mais rentável, mais barato e muito mais transparente. E o estudo lembra que a tecnologia wireless em si não é nova, mas uma parte dos sistemas SCADA.

Profibus

Mas, a rede de comunicação que mais cresce, segundo pesquisa da ARC publicada em março deste ano, é o Profibus DP. As respostas sobre “qual rede de comunicação você tem instalada ou pretende instalar nos próximos três anos?” mostrou 63% do universo pesquisado possui rede Profibus, 31.7% pretende instalá-la nos próximos três anos e apenas 10.1% não tem planos para o Profibus - padrão de rede de campo aberto e independente de fornecedores em aplicação há mais de 16 anos, com ampla aplicação em automação de processos e manufatura. Com ele pode-se acessar dados desde o chão-de-fábrica até os níveis gerenciais.

Desenvolvido em 1984 como resultado de um projeto alemão envolvendo 15 empresas e instituições de pesquisa, em 1991/1993 foi definido de acordo com a DIN 19245 e em 1996 pela EB 50170 e, desde 1999, foi incluído nos padrões IEC 61158 e IEC 61784. E, além das vantagens comuns proporcionadas por um protocolo digital - como a redução de custos com instalações, horas de projeto e engenharia, simplificação no comissionamento e startup, maior imunidade a interferência eletromagnética, confiabilidade dos dados, transmissão em unidades de engenharia, comunicação bidirecional, controle, diagnóstico e configuração-, seu destaque parece ser a redução com custos operacionais e de manutenção. O Profibus permite soluções unificadas e traz inúmeros benefícios em aplicações híbridas, trabalhando com varáveis analógicas e discretas em um mesmo protocolo e facilitando o diagnósticos on-line.

Segundo César Cassiolato, presidente da Associação Profibus e diretor da Smar, atualmente, no Brasil, existem entre 70 e 80  plantas com Profibus PA, com mais de 6000 equipamentos PA. “Se considerarmos os números no Profibus DP, passamos para as casas das dezenas de milhares, já que os diversos fornecedores de sistemas de automação utilizam o DP como base de configurações remotas descentralizadas”. Segundo ele, o Profibus cresce no Brasil a uma taxa de aproximadamente 30% ao ano.

Assim como os outros protocolos, o Profibus consolidado também é um padrão dinâmico, que acompanha as tendências em todos os segmentos e mercados. E o ProfiNet veio atender os usuários e fabricantes no objetivo de se ter uma arquitetura aberta, interoperável, distribuída, e unindo as vantagens do Profibus aos padrões de IT, sem a necessidade da criação de um novo protocolo de campo. O Profibus possui vários Profiles de aplicação como o PROFIsafe, o Redundancy, o TimeStamp, o HART no Profibus e ainda profiles específicos (PROFIdrive, PA Profile, Panel Devices, Robots / NC, Encoders). Ou seja, seus perfis de aplicação facilitam em muito projetos com produtos de diversos fabricantes - interoperabilidade e intercambiabilidade-, além de contar com o maior número de fornecedores de equipamentos homologados e nós instalados (14 milhões).

Para Carlos Fernando Albuquerque, gerente de produto da Siemens, a escolha da empresa em priorizar o Profibus e o sucesso da tecnologia devem-se ao fato desse protocolo ser fácil de usar, muito flexível e poderoso. “Ele Permite, via perfil PROFIsafe, por exemplo, tanto aplicações de sistemas instrumentados de segurança descentralizados SIL 3 na área de processo, como a de dispositivos de segurança de máquinas em rede na área de manufatura”. O Profibus permite, ainda, projetos de automação completos com uma única rede (remotas de I/O, CCMs inteligentes, instrumentação de campo e relés de média tensão), reduzindo necessidades de treinamento e peças de reposição, em todos os segmentos industriais de processo e de manufatura.

Um outro atrativo é o fato do Profibus trabalhar com diversos meios físicos diferentes - elétrico, ótico, infravermelho-, facilitando a instalação no campo. Carlos Fernando lembra que o Profibus possui funções de diagnóstico da própria rede e do funcionamento (operação) dos seus dispositivos, facilitando a implementação de sistemas de Gerenciamento de Ativos, trabalhando com o padrão IEC 61804 (EDDL), além de permitir aplicações de motion control com performance de 1 ms (modo isócrono). “É uma tecnologia que permite instalações simplificadas e rápidas em áreas classificadas, pelo uso do meio físico IEC 61158-2 (Profibus PA, energia e comunicação a 2 fios) e RS-485 iS e ainda redundância de meio físico de maneira simples, o que é fundamental para aplicações críticas”, diz Carlos Fernando, lembrando que o Profibus permite aplicações híbridas — termo que se consagrou para fábricas com seqüências combinadas de produção.

Não há mais espaço para caixas pretas. Os usuários de automação buscam transparência e abertura totais. Querem ferramentas que confiram maior flexibilidade, maior controle, mais informação — e lugares onde armazená-la. Querem, enfim, liberdade para escolher o melhor para cada ponto do processo: a tecnologia que aumente sua produtividade – com qualidade e segurança -, com menor custo, manutenção fácil... Vale até fazer incursões por arquiteturas que nem fazem parte do rol da automação, como o Linux, mas que, aqui ou ali, dão resultados e ganham adeptos. E não se pode esquecer do ZigBee, um consórcio de empresas que está trabalhando num standard e nos chips de uma rede de comunicação por radio de baixíssima potência, partindo da IEEE 802.15.4. Nessa nova rede, os participantes devem estar a vinte metros aproximadamente uns dos outros. Funciona de forma semelhante a Blue Tooth, só que com mais baixa potência e mais voltado para aplicações na área de automação. Ao que parece, a versão inicial não satisfez mas há uma equipe boa dedicada a isso.

Com a convergência de Tecnologia de Automação com a Tecnologia de Informação, as opções tendem a multiplicar-se, transformando a indústria – toda ela – num campo fértil para a quebra de paradigmas onde a única certeza é a de que estão na direção das melhorias a liberdade e a excelência.