SENSORES: TESTE, MEDIÇÃO E MUITO MAIS!

Mais inteligente, mais preciso, mais rápido, mais seguro, menor, sem fio, padronizado. Estas são algumas das características que fazem dos sensores uma das vedetes neste momento de transformações digitais nas indústrias. Nesta entrevista, Allan Santos, que é Gerente de Suporte Técnico na ifm electronic, explica a robustez da inteligência e do conhecimento por trás desses dispositivos e, especialmente, a tecnologia IO-Link.

AUTOMAÇAO – A história conta que o primeiro sensor de movimento utilizado para um sistema de alarme surgiu no início da década de 1950, inventado por Samuel Bagno. No seu ponto de vista, quais foram as principais evoluções tecnológicas ocorridas desde então e que impactaram os sensores?
ALLAN SANTOS – A invenção de Samuel Bagno nos anos 50 realmente foi revolucionária para a época. Quem teve a oportunidade ver uma foto desse sistema, e comparar com os sensores lançados no mercado de automação nos últimos anos, vai notar a primeira evolução que eu gostaria de destacar. O avanço tecnológico da eletrônica para micro e atualmente nano-eletrônica tem viabilizado sensores cada vez mais “poderosos” em carcaças cada vez mais compactas. A segunda evolução que eu gostaria de salientar é a geração de “smart sensors” que, nos últimos dez anos, têm crescido de forma exponencial. Com base nas pesquisas da ifm, de todos os dados gerados por um sensor inteligente, 5% são consumidos pelos nossos atuais sistemas de automação, e os outros 95% estão disponíveis para o universo da tecnologia de informação.

AUTOMAÇAO – Dizem que os sensores veem o que nós não vemos. Atualmente, o que os sensores de teste e medição podem ver – e que ainda não vemos – em termos de aplicações/segmentos (existentes e futuras)?
ALLAN SANTOS – Os sensores hoje podem ver os detalhes, seja pelo ponto visto de precisão nas informações e/ou pela velocidade de aquisição das medições. Existem variações de processo que são muito sutis, ou que ocorrem em um curtíssimo período de tempo, mas são suficientemente danosas ao processo. Essas variações podem representar problemas de qualidade de produção, gerar problemas na performance das máquinas ou desencadear necessidades de manutenção não planejadas. O uso de sensores inteligentes nas aplicações existentes e futuras, logística e agricultura 4.0 por exemplo, trarão a esses segmentos de mercado a possibilidade de “ver” os detalhes que muitas das vezes para nós humanos passam desapercebidos.

AUTOMAÇAO – De que forma as novas tecnologias aplicadas à automação industrial – especialmente Indústria 4.0, IoT, IIoT, Inteligência Artificial e Computação em Nuvem – otimizam as aplicações com sensores para teste e medição?
ALLAN SANTOS – Comentei que apenas 5% dos dados gerados pelos sensores inteligentes são consumidos nos processos de automação, e os 95% restantes podem e dever ser consumidos para viabilizar o conceito de indústria 4.0 que, na visão ifm, se resume à informação correta, no tempo correto e para o tomador de decisão correto. As plataformas e protocolos de comunicação IoT e IIoT viabilizam o tráfego da informação de forma simples, padronizada e em larga escala. A computação em nuvem permite o processamento dos dados de forma rápida e confiável no menor tempo possível, uma vez que trazem outros limites de poder de hardware; e, por fim, os algoritmos de inteligência artificial, que utilizam os hardwares poderosos da computação em nuvem para transformar os dados extraídos dos sensores inteligentes em informação útil para os usuários nas plantas. Como resultado, podemos transformar os sensores realmente em nossos olhos, narizes, ouvidos e demais órgãos sensores em nossas máquinas e processos, garantindo produtividade, qualidade nos produtos produzidos e vida longa aos equipamentos produtores.

AUTOMAÇAO – Uma das recentes inovações no setor é a “fusão de sensores”. Explique o que significa e quais são suas vantagens para usuários/aplicações. Cite uma aplicação real e de sucesso de uma “fusão de sensores”.
ALLAN SANTOS – Fusão de sensores é o conceito da combinação de variáveis de medição em um mesmo sensor, seja por necessidade tecnológica ou por comodidade e aplicabilidade. Por necessidade, posso exemplificar a medição de condutividade, que varia em função da temperatura do meio que está sendo medido; logo, condutividade e temperatura necessariamente se fazem presentes em um condutivímetro. A comodidade e a aplicabilidade podem ser exemplificadas com um acelerômetro, utilizado em aplicações de análise de vibrações mecânicas, combinado com um sensor de temperatura. As variáveis não são dependentes, mas, em um mesmo sensor, têm o mesmo objetivo: identificar problemas mecânicos ou elétricos nas máquinas e equipamentos. Em ambas as aplicações descritas as vantagens tanto para o usuário quando para aplicação são notáveis; para a aplicação, temos a redução dos pontos de instalação física dos sensores, cabeamento e custo de hardware; para o usuário, a facilidade e a comodidade de ter um equipamento multitarefa que trará mais informação e diagnostico do processo.

AUTOMAÇAO – A tecnologia IO-Link veio para ficar. Descreva como se deu o seu desenvolvimento e quais benefícios traz para os usuários. Cite um case de aplicação.
ALLAN SANTOS – O desenvolvimento da tecnologia IO-Link veio da necessidade de diagnóstico dos elementos mais numerosos e mais expostos às condições ambientais e severidades das aplicações, os sensores e os atuadores. Sensores e atuadores sempre ficavam isolados, não tinham nenhuma padronização de envio de sinal, e demandavam interfaces de entradas e saídas diferentes. Para solucionar este problema, os principais fabricantes de automação, dentre eles a ifm, definiram uma interface aberta entre sensores e atuadores, bem como módulos de entradas e saída, nomeada IO-Link. Levando em consideração o padrão atual de rede de automação e, por meio de uma conexão ponto a ponto, foi criado um canal de comunicação para transferência contínua de dados de processo, parâmetros e diagnósticos. A criação dessa tecnologia traz aos usuários principalmente: redução e padronização de cabeamento, diagnóstico e parametrização remota, maior imunidade às inerências eletromagnéticas, maior precisão e confiabilidade nas informações medidas e transmitidas, proteção contra manipulação e substituição “plug&play” de componentes. Na ifm temos vários cases de sucesso com IO-Link; destaco as aplicações de processo na indústria de laticínios que, com a utilização de IO-Link em seus projetos de modernização e expansão, contam hoje com sensores entregando variáveis e diagnósticos muito mais precisos, com redução de cabeamento e padronização de conexões elétricas, trabalhando com 100% da informação digital e, ainda, aproveitando os benefícios na fusão de sensores. Resumindo: um processo mais tecnológico, enxuto, confiável e com o melhor custo/benefício, tanto na implantação quanto na manutenção.

AUTOMAÇAO – Especialistas afirmam que os sensores serão mais inteligentes e medidos com mais precisão, dentre outras previsões. O que podemos esperar do futuro para os sensores?
ALLAN SANTOS – Maior precisão e maior número de variáveis sendo medidas de forma simultânea para ifm já é uma realidade. Para o futuro – e já adianto que de curto prazo – as funções de automonitoramento serão cada vez mais comuns nos sensores inteligentes; medir e transmitir serão as tarefas básicas. O diferencial estará no autodiagnóstico interno, que trará para a indústria maior confiabilidade nas variáveis que estão sendo monitoradas. Teremos também os próximos saltos da tecnologia IO-Link em direção às aplicações de segurança e hardwares com conceito wireless. As especificações técnicas já estão prontas e, em breve, os fabricantes trarão as novidades ao mercado.

AUTOMAÇAO – Quais são as principais linhas de sensores disponibilizadas pela ifm no mercado brasileiro e o que embutem de inovação?
ALLAN SANTOS – A ifm, além de pioneira na comunidade IO-Link, é um dos fabricantes com o portifólio mais amplo de dispositivos com essa tecnologia embarcada – sensores de posição como: indutivos, capacitivos, fotoelétricos, ultrassônicos, encoders; sensores de processo: pressão, temperatura, vazão, nível, condutividade, umidade; dispositivos de sinalização como: torres luminosas, displays; sistemas de visão e identificação, dispositivos de controle e proteção como fusíveis eletrônicos; módulos e E/S e conversores e uma das mais completas gamas de mestres IO-Link trabalhando como os principais protocolos de rede industrial, além da disponibilidade de uma porta de rede IIoT dedicada, que viabiliza levar os dados para o universo da tecnologia da informação, utilizando protocolos HTTPS, MQTT em estrutura JSON.

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