Evolução Da Automação Industrial

1. Introdução

A automação surgiu como o caminho para a redução da participação da “mão humana” sobre os processos industriais.

Tem por aplicabilidade diminuir erros, antes frequentes, de trabalhos braçais. Além de ser possível produzir em maior quantidade e maior precisão em menos tempo, permitindo que as empresas aumentassem sua receita, por diminuir seus custos.

 

2. Automação Industrial

A disseminação do moinho hidráulico pela Europa Ocidental levou a um crescimento da produção de alimentos nunca antes observado. Na época, um moinho era capaz de substituir o trabalho de dez a vinte homens.

A necessidade cada vez maior de produzir mais e melhor culminou na Revolução Industrial, ocorrida a partir da segunda metade do século XVIII. Grande marco da substituição do trabalho braçal por máquinas que executavam a mesma tarefa com maior eficiência e qualidade, a Revolução acelerou o processo de transformação e desenvolvimento de tecnologias.

Michael Faraday e André-Marie Ampère estudaram a utilização da eletricidade e do magnetismo em conjunto, levando ao desenvolvimento de motores que, conectados a sistemas elétricos, acionavam alavancas No final do século XIX, esse tipo de motor começou a ficar obsoleto e deu lugar às máquinas que usavam a corrente elétrica em circulação em condutores para interagir com o campo magnético produzido por imãs ou eletroímãs.

A Segunda Guerra Mundial (1939-1945) também contribuiu para a história do controle automático – ainda que com objetivos menos nobres – com o desenvolvimento de sistemas para aplicação no lançamento de mísseis.

O conceito de automação foi instituído nos Estados Unidos apenas em 1946, nas fábricas automotivas e, atualmente, o termo significa qualquer sistema que utilize computação e que substitua o trabalho humano com o intuito de aumentar a velocidade e a qualidade dos processos produtivos, a segurança dos funcionários, além de obter maior controle, planejamento e flexibilidade da produção.

A criação, em 1947 - transistor ajudou a impulsionar o desenvolvimento da automação, pois se tratava de um componente eletrônico capaz de controlar a passagem da corrente elétrica em determinados sistemas.

Até o final da década de 1960, as empresas automobilísticas produziam em massa, com rapidez e qualidade, mas não ofereciam muitas opções para os clientes, já que a linha de produção não era flexível. A solicitação de um carro com acessórios específicos ou com uma cor diferente da disponível para pronta entrega poderia levar muitos meses para ser produzida, por exemplo.

2.1 Ciclo Evolutivo

Podemos didaticamente dividir os CLPs historicamente de acordo com o sistema de programação por ele utilizado:

1ª Geração: os CLPs de 1ª geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou seja, para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do CLP. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando-se o programa de memória EPROM, sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do CLP.

2ª Geração: Aparecem as primeiras “linguagens de programação” não tão dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor” no CLP, o qual converte (no jargão técnico, compila), as instruções do programa, verifica o estado das entradas, compara com as ilustrações do programa do usuário e altera os estados das saídas. Os terminais de programação (ou Maletas, como eram conhecidas) eram na verdade Programadores de Memória EPROM. As memórias depois de programadas eram colocadas no CLP para que o programa do usuário fosse executado.

3ª Geração: Os CLPs passam a ter uma Entrada de Programação, onde um Teclado ou Programador Portátil é conectado , podendo alterar, apagar, gravar o programa do usuário, além de realizar testes (Debug) no equipamento e no programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os Sistemas Modulares com Bastidores ou Racks.

4ª Geração: Com a popularização e a diminuição dos preços microcomputadores (normalmente clones do IBM PC), os CLPs passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial. Com o auxílio de microcomputadores a tarefa de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de várias representações das linguagens, possibilidade de simulações e testes, treinamento e ajuda por parte do software e programação. Possibilidade de armazenamento de vários programas no micro, etc.

5ª Geração: Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de comunicação para os CLPs, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse” com o equipamento de outro fabricante, não só CLPs, como Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de Comunicação etc., proporcionando uma integração afim de facilitar a automação, gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existe uma Fundação Mundial para o estabelecimento de normas e protocolos.

2.2 Divisão Histórica

1968: Projeto de um CP para a General Motors Co., com o objetivo de substituir os sistemas de controle a relés.

1969: Primeiro CP fabricado na indústria automobilística com componentes equivalentes aos relés.

1971: A primeira aplicação de um CP fora da indústria automobilística.

1972: Introdução de instruções de temporização e contagem nos CPs.

1973: Introdução de operações aritméticas, controle de impressão, movimentação de dados e operações matriciais.

1974: Introdução de terminais de programação com TRC