Arquivo do Autor: Eng° Jordão Silva da Rocha

Sobre Eng° Jordão Silva da Rocha

Tem formação em Engenharia da Computação e MBA em Gestão de Projetos. Trabalha há 10 anos no ramo de automação, atuando principalmente na indústria automobilística. Atua também como professor em Faculdade e Escolas Técnicas. É responsável pelo desenvolvimento de artigos da Sala da Automação.

LEITORES DE RFID

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Olá pessoal. Hoje nós estamos trazendo mais um artigo sobre a Identificação por Radiofrequência, a RFID. No nosso último artigo nós começamos a abordar os detalhes sobre os elementos que compõem os sistemas que utilizam esta tecnologia, falando sobre as Tags. Hoje, nós iremos abordar com mais detalhes os Leitores de RFID.

CARACTERÍSTICAS DOS LEITORES

Os leitores são também conhecidos como transceivers ou, em português, “transceptores”, junção das palavras em inglês transmit e receiver, pelo fato de transmitirem e receberem sinais de radiofrequência.

Assim como as etiquetas, os leitores podem ter diversas formas e tamanhos, conforme ilustra a figura abaixo:

Segundo Weinstein (2005), existem leitores ativos e passivos, dependendo do tipo de etiquetas que eles leem e, além disso, Pinheiro (2004) destaca que, por não precisarem de um campo visual para realizar a leitura, os leitores podem ler através de diversos materiais como plástico, madeira, vidro, papel, cimento, entre outros.

COMPOSIÇÃO DOS LEITORES

Segundo Glover e Bhatt (2007), os leitores são compostos por uma antena, um micro-controlador e uma interface de rede. A antena, utilizada para a comunicação com as etiquetas, pode estar integrada ao leitor ou pode ser um dispositivo distinto.

Depois que a antena capta o sinal, os dados são interpretados pelo micro-controlador, um dispositivo interno que, além de ler os protocolos de comunicação, é também o responsável por controlar o leitor. Finalmente, a interface de rede é o componente que transmite os dados já interpretados para um processador intermediário, o chamado middleware (GLOVER; BHATT, 2007).

Nemoto (2009) descreve que a função do middleware é coletar, filtrar, agrupar e enviar os dados do leitor para o sistema. Portanto, em essência, o middleware é o mediador que traduz as informações recebidas pelo leitor de forma que o usuário do sistema possa compreendê-las. A figura abaixo ilustra os componentes que foram mencionados neste tópico:

Ficamos por aqui. Espero que tenham gostado a aguardem o próximo artigo no qual citaremos vários exemplos de como essa tecnologia vem sendo utilizada atualmente. Se tiver dúvidas e sugestões, é só utilizar a área de comentários abaixo. Até a próxima!

REFERÊNCIAS

GLOVER, B.; BHATT, H. Fundamentos de RFID. Rio de Janeiro: Alta Books, 2007.

NEMOTO, M.C.M.O. Inovação tecnológica: um estudo exploratório de adoção do RFID (Identificação por Radiofrequência) e redes de inovação internacional. 2009. 156p. Tese (Doutorado em Administração) – Departamento de Administração da Faculdade de Economia, Administração e Ciências Contábeis, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009.

PINHEIRO, J.M.S. RFID – Identificação por radiofrequência. 2004. Disponível em: <http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_identificacao_por_radiofrequencia.php>. Acesso em: 16 mar. 2011.

WEINSTEIN, R. RFID: A technical overview and its application to the enterprise. It Professional. v7, n3, p27-33, 2005. Disponível em: <http://electricalandelectronics.org/wp-content/uploads/2008/11/01490473.pdf>. Acesso em: 20 mar. 2011.

TAGS (ETIQUETAS) DE RFID

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Dando continuidade aos nossos artigos sobre a RFID – Identificação por Radiofrequência, hoje nós vamos falar com mais detalhes sobre um dos elementos utilizados no funcionamento da RFID: as tags.

Funcionamento da RFID

DENOMINAÇÕES COMUNS

As tags podem também ser chamadas pela sua tradução em português “etiquetas”. O problema é que há “tags” que não têm necessariamente a aparência de uma “etiqueta”, devido ao tipo de material da qual elas são feitas. Por exemplo, na figura abaixo, o nome tanto em inglês como em português cai bem:

Mas não combina muito chamarmos a tag da figura abaixo de etiqueta. Apesar de o significado ser exatamente o mesmo, é mais comum nos referirmos a esse tipo de tag como tag mesmo e não como etiqueta.

Mas há ainda outras denominações comuns que você pode ouvir por aí pra qualquer tipo de tag. Uma delas é “identificadores”, devido ao fato de que, nelas, estão os dados que identificam o produto. Podem também ser chamadas de “transponders”, que vem da junção das palavras em inglês transmit e responder, pelo fato de transmitirem uma resposta ao sinal do leitor.

CARACTERÍSTICAS DAS TAGS

Como você pôde observar, as tags podem ter diversos tamanhos e formatos, como pastilhas, argolas ou cartões, e podem ser feitas de diversos materiais, como plástico, vidro, epóxi e outros (Pinheiro, 2004). Isso possibilita, por exemplo, que algumas tags sejam mais flexíveis ao serem fixadas em determinados produtos ou mais resistentes a determinadas condições como a temperatura, dependendo da necessidade. Além disso, considerando os diferentes materiais, Franco et al (2009) mencionam que as tags podem ser descartáveis ou reutilizáveis, de acordo com os objetivos de sua utilização.

COMPOSIÇÃO DAS TAGS

As tags são compostas de um microchip e de uma antena, de modo que o microchip armazena informações referentes à pessoa ou objeto, e a antena é a responsável pela transmissão das informações contidas no microchip a um leitor.

TIPOS DE TAGS

Want (2006) descreve dois tipos de tags: as ativas e as passivas. A figura abaixo ilustra alguns exemplos de tags ativas (A) e passivas (B), com diferentes formatos e materiais:

Todas as tags precisam ser alimentadas por uma fonte de energia. As tags passivas são alimentadas pela energia das ondas eletromagnéticas emitidas pela antena do leitor. A antena da tag captura essa energia, utilizando parte dela para a alimentação da etiqueta e a outra parte para o envio das informações ao leitor (WANT, 2006).

Portanto, a antena da tag passiva só consegue enviar um sinal caso ela receba o sinal enviado pela antena do leitor. Dito de outra maneira, ela só responde caso ouça a um chamado. Caso contrário, ela não emite nenhum sinal ou, por outra, permanece “em silêncio”.

Já as tags ativas não precisam ser alimentadas pela emissão das ondas eletromagnéticas, pois elas possuem uma bateria interna que desempenha essa função(WANT, 2006). Além da alimentação interna, Gomes (2007) afirma que as tags ativas têm um papel ainda mais independente do leitor por possuírem um modulador de radiofrequência. Dessa maneira, elas conseguem criar um novo sinal de radiofrequência sem a necessidade da presença do leitor.

A antena das tags ativas fica, portanto, emitindo sinais o tempo todo esperando que a antena de um leitor os encontre. Isso significa que o sinal das tags ativas tem maior alcance, apresentando maior probabilidade de ser captado. Suas desvantagens, segundo Want (2006), consistem no fato de que a bateria tem vida útil limitada, além de aumentar o custo e o tamanho das tags.

Há ainda mais uma classificação de tags: as semi-passivas (ou semi-ativas). Estas etiquetas, assim como as ativas, possuem uma bateria interna para sua alimentação. Entretanto, assim como as passivas, elas precisam da presença do leitor para comunicar suas informações, pois elas não possuem um modulador e não são, portanto, capazes de criar um novo sinal de radiofrequência (GOMES, 2007).

O quadro abaixo apresenta um resumo dos diferentes tipos de tags, com suas respectivas características:

NOME	CARACTERÍSTICAS
Ativas	Sua alimentação interna ocorre através de uma bateria e a emissão de sinais ocorre através de um modulador de radiofrequência.
Passivas	Sua alimentação interna e a emissão de sinais ocorrem através das ondas eletromagnéticas recebidas pelo leitor.
Semi-passivas	Sua alimentação interna ocorre através de uma bateria e a emissão de sinais ocorre através das ondas recebidas pelo leitor.

TIPOS DE MEMÓRIAS

Gomes (2007) ainda descreve três tipos de memórias que podem ser utilizadas nas tags: Somente Leitura (RO – Read Only), Uma gravação e várias leituras (WORM – Write Once Read Many) ou Leitura/Gravação (RW – Read-Write).

O tipo de memória RO permite apenas a leitura dos dados nela contidos, de modo que, depois de gravados, não há como alterá-los ou atualizá-los. O tipo de memória WORM permite a regravação dos dados, porém, após um número elevado de reprogramações, a tag pode ser danificada, inutilizando sua memória. O tipo de memória RW permite a regravação dos dados inúmeras vezes (GOMES, 2007).

CLASSES DE TAGS

Considerando os protocolos de comunicação, os diferentes tipos de tags e tipos de memórias, Glover e Bhatt (2007) afirmam que as tags podem ser agrupadas em diferentes classes:

Classe 0	Tags passivas que permitem somente a leitura dos dados.
Classe 0+	Tags passivas que permitem uma gravação (mas utilizando os protocolos da Classe 0).
Classe I	Tags passivas que permitem uma gravação.
Classe II	Tags passivas que permitem uma gravação com funcionalidades adicionais, como memória e criptografia.
Classe III	Tags semi-passivas e regraváveis.
Classe IV	Tags ativas, regraváveis e que podem se comunicar com outras tags ativas, energizando suas próprias comunicações.
Classe V	Tags ativas, regraváveis e que podem energizar e ler tags das classes I, II e III e ler tags das classes IV e V.

Por enquanto é isso, pessoal. Fiquem no aguardo do nosso próximo artigo, no qual falaremos com mais detalhes sobre os leitores. Mande suas dúvidas e sugestões na área de comentários abaixo. Obrigado e até lá!

FUNCIONAMENTO DA RFID

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No nosso último artigo, começamos a apresentar uma das tecnologias que vem ganhando um grande destaque no campo da Automação – a RFID. Você já aprendeu o que é essa tecnologia e conheceu um pouquinho de sua história. Hoje, vamos aprender como se dá o funcionamento da RFID e vamos explicar sua utilização no sistema de cobrança automática de pedágios, o chamado “Sem Parar”. Então, vamos lá:

COMO FUNCIONA A RFID

No último artigo, já mencionamos que a RFID serve para identificar informações de pessoas ou objetos, assim como o código de barras, mas de maneira diferente, utilizando ondas eletromagnéticas.

Para armazenar informações sobre uma determinada pessoa ou objeto, o sistema RFID faz uso de microchips que são instalados dentro das chamadas tags (“etiquetas” em inglês). As tags são dispositivos simples, pequenos e de baixo custo que são fixados nas pessoas ou nos objetos a serem identificados. Elas podem ter vários formatos e podem ser feitas de diversos materiais diferentes, mas nós falaremos mais sobre isso no próximo artigo.

Para que os dados armazenados no microchip sejam capturados, a tag possui uma antena que se comunica a um dispositivo mais complexo, o leitor. O leitor possui outra antena que emite sinais de radiofrequência, a fim de buscar informações. Existem vários tipos de leitores também e falaremos com mais detalhes sobre isso em breve.Os sinais emitidos pela antena do leitor ativam a antena da etiqueta que, por sua vez, reflete os sinais de volta para o leitor, enviando-lhe as informações contidas no microchip. Os leitores são conectados a uma rede e as informações coletadas por ele são interpretadas e transmitidas a um processador, como um computador, um robô ou um CLP, por exemplo.

A figura abaixo ilustra os sinais de um leitor buscando informações (A) e, em seguida, os sinais de uma tag sendo enviados ao leitor como resposta (B):

FREQUÊNCIA

Ao explicar a história das ondas eletromagnéticas no artigo anterior, mencionamos Heinrich Hertz, o físico alemão que gerou ondas eletromagnéticas artificialmente em seu laboratório. Aprofundando um pouco mais a respeito, faltou dizer que a frequência com a qual as ondas vibram pode ser medida. Essa frequência é medida através do número de oscilações elétricas e magnéticas perpendiculares por segundo. Simplificando, tem que ver quantas vezes as ondas oscilam por segundo.

Em homenagem a Heinrich Hertz, a unidade de medida utilizada para esse cálculo é conhecida como “Hertz” (Hz). Isso quer dizer que 1 Hz significa 1 ciclo (ou oscilação) por segundo. 10 Hz significam 10 ciclos (ou oscilações) por segundo. E assim por diante. Além disso, resta dizer que as frequências das ondas eletromagnéticas de rádio normalmente são medidas em quilo-hertz (kHz), mega-hertz (MHz) ou giga-hertz (GHz).

Portanto, assim como um rádio sintoniza diferentes frequências para ouvir canais diferentes, tags e leitores precisam estar em sintonia para comunicarem-se. Ao emitir as ondas eletromagnéticas, o leitor forma um campo magnético que pode atingir uma distância desde alguns centímetros até alguns metros, dependendo da potência do leitor e da frequência utilizada. Veja abaixo os tipos de frequências mais comuns:

Nome	Frequência	Faixa de alcance
Baixa frequência	125KHz	50 centímetros
Alta frequência	13,56MHz	3 metros
Frequência ultra-alta	860-960MHz	9 metros
Microondas	2,45GHz	> 10 metros

Cada uma das faixas de frequência tem vantagens e desvantagens e, portanto, dependendo do tipo de aplicação da tecnologia, deve-se analisar qual a melhor frequência a ser utilizada. Falaremos mais sobre isso em breve.

PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO

Outro fator a ser considerado em relação à comunicação entre as tags e os leitores é o protocolo utilizado. Os protocolos de comunicação são uma espécie de “linguagem padronizada”, para que um determinado leitor seja capaz de compreender os códigos utilizados nas tags. Por esse motivo, os leitores não são capazes de captar sinais de qualquer tag, mas apenas daquelas que tiverem o protocolo de comunicação correspondente ao leitor.

SISTEMA DE COBRANÇA AUTOMÁTICA EM PEDÁGIOS

Tudo bem, tudo muito bonito… Mas e o sistema de cobrança automática que falamos lá no início? Será que deu pra entender como a RFID é utilizada nessa história?

Pois bem… Quando você adere este sistema, você adquire uma tag e esta tag é fixada no para-brisa do seu carro. O microchip desta tag contém uma identificação única, a qual será vinculada às informações do cliente em um sistema (seu nome, endereço, dados bancários etc.), para posterior envio da fatura a ser paga.

Lá na cancela do pedágio ou do estacionamento do shopping, há um leitor com uma antena enviando sinais. Quando o carro se aproxima da cancela, a antena do leitor captura o sinal da antena da tag. A antena da tag envia a informação contida no microchip, ou seja, sua identificação única. Ao fazer essa identificação, um equipamento liberará a cancela automaticamente.Vamos supor que você receba uma tag com identificação 005. Cada vez que esta tag for identificada, haverá um registro do local e horário em que a tag 005 passou pelo sistema, com o respectivo valor do pedágio ou do estacionamento. O sistema verificará quem está vinculado ao número 005 e a empresa enviará no fim do mês o valor da fatura a ser pago.
E é assim que funciona. Fique de olho nos próximos artigos nos quais falaremos com mais detalhes sobre os tipos de tags e sobre os leitores, além de abordar mais contextos nos quais essa tecnologia pode ser utilizada. Até lá!

RFID – IDENTIFICAÇÃO POR RADIOFREQUÊNCIA

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Olá pessoal! No nosso último artigo, no qual falamos sobre Automação Comercial, nós mencionamos vários exemplos de como a tecnologia está nos envolvendo no dia a dia, especificamente em estabelecimentos comerciais. Em um dos exemplos, foi mencionado o sistema de cobrança automática, o qual vem sendo muito utilizado em pedágios e estacionamentos de shoppings e aeroportos. Como foi prometido, hoje nós vamos começar a apresentar uma série de artigos sobre a tecnologia responsável por este sistema e que também vem sendo utilizada em muitos outros contextos e ganhando muito destaque na área da Automação: a RFID – Identificação por Radiofrequência (Radiofrequency Identification).

O QUE É A RFID?

A RFID é uma tecnologia que, através da frequência de rádio, captura informações de pessoas e objetos armazenadas em microchips. Essa tecnologia pode ser comparada ao código de barras, mas em vez de barras, a RFID utiliza as chamadas tags (etiquetas em inglês) contendo as informações a serem identificadas.

Além disso, para fazer a identificação, o sistema de código de barras utiliza um feixe de luz e a RFID utiliza ondas eletromagnéticas, tornando desnecessário um campo visual para fazer a leitura.

E O QUE SÃO ONDAS ELETROMAGNÉTICAS?

Bem, as ondas em si são perturbações que se propagam através de um meio (sólido, líquido, ou gasoso). Por exemplo, ao jogar uma pedra em um lago, você poderá ver a propagação das ondas na água.

Esse foi um exemplo de onda mecânica, mas aqui estamos falando de ondas eletromagnéticas, as quais podem se propagar não apenas em um meio, mas também no vácuo do espaço. Essas ondas são também chamadas de ondas de radiofrequência ou, simplesmente, ondas de rádio. São geradas na natureza por raios ou objetos astronômicos, mas podem também ser geradas artificialmente para que elas permitam a transmissão de programas de rádio, televisão, comunicação por celular, internet sem fio etc., através do uso de antenas.

HISTÓRICO

Quem primeiro estudou as ondas eletromagnéticas foi James Clerk Maxwell, em 1865. Através de suas observações, ele propôs que ao associar vibrações de campos elétricos e de campos magnéticos, seria possível formar ondas eletromagnéticas. Em 1887, o alemão Heinrich Hertz colocou em prática a teoria de Maxwell e gerou tais ondas experimentalmente em seu laboratório. A partir daí, essas ondas começaram a ser muito utilizadas para transmitir informações pelo espaço, sem a necessidade de fios.

A tecnologia da qual estamos falando aqui, a Identificação por Radiofrequência (RFID), faz uso dessas ondas para capturar e identificar determinadas informações. Ela foi descoberta pelo físico escocês Robert Alexander Watson-Watt, em 1935 (NEMOTO, 2009). De acordo com Landt (2005), no início do século 20, houve um significativo desenvolvimento tecnológico com o advento do radar, sendo utilizado durante a Segunda Guerra Mundial para detectar e localizar objetos, determinando sua posição e velocidade, através do reflexo das ondas de rádio. Segundo Want (2006), os britânicos empregaram os princípios da RFID na guerra para identificar seus aviões, de forma a reconhecer os aliados e os inimigos.

Muitos estudos foram realizados nas décadas seguintes em torno das ondas eletromagnéticas, havendo notáveis avanços. Na década de 1990, foram feitos testes na rede de supermercados Wal-Mart, com o objetivo de utilizar a tecnologia RFID em seus produtos, substituindo o código de barras (ROBERTI, 2003).

Além do Wal-Mart, a Tesco e o Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DOD – Department of Defense), são também organizações pioneiras na adoção da RFID em larga escala (WANT, 2006).

Muitas empresas, de diversas áreas, têm se interessado pela tecnologia RFID e, com seu visível progresso, cada vez mais engenheiros têm trabalhado em seu desenvolvimento e, aparentemente, este progresso tende a continuar.

Para que este texto não fique muito extenso, ficamos por aqui. Mas não se preocupe, pois no próximo artigo, você irá compreender como esta tecnologia funciona e, mais especificamente, como ela é utilizada no sistema de cobrança automática de pedágios. Até lá!

REFERÊNCIAS

LANDT, J. The history of RFID. IEEE Potentials. v24, p8-11, 2005. Disponível em: <http://autoid.mit.edu/pickup/RFID_Papers/008.pdf>. Acesso em: 02 mar. 2011.

ROBERTI, M. The value of good information. RFID Journal. 2003. Disponível em: <http://www.rfidjournal.com/article/view/677>. Acesso em: 07 mar. 2011.

WANT, R. An introduction to RFID technology. Pervasive Computing. v5, n1, p25-33, 2006.

AUTOMAÇÃO COMERCIAL

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Estamos sempre mencionando aqui no blog o quanto a Automação pode ser abrangente. Já citamos alguns aspectos da Automação Industrial e já escrevemos um artigo específico sobre a Automação Residencial. Já mencionamos um pouco também sobre Automação Comercial, mas o artigo de hoje tem o objetivo de mostrar a vocês diversos exemplos de uso da Automação Comercial atualmente. Afinal, muitas pessoas interagem com Automação todos os dias sem nem perceber.

EXEMPLOS DE USO DA AUTOMAÇÃO COMERCIAL

Um simples passeio no shopping está repleto de exemplos:

– Pra começar, logo na entrada, muitos shoppings já aderiram à mesma tecnologia que vêm sendo utilizada para a cobrança automática de pedágios. Um sensor identifica o seu veículo e um equipamento libera a cancela automaticamente, sendo o valor cobrado em uma conta no fim do mês. O sistema é conhecido no Brasil como “Sem Parar” e “Via Fácil”. Mais detalhes sobre esse sistema serão abordados no próximo artigo.

– Para aqueles que não querem aderir a essa tecnologia, o ticket de estacionamento deve ser validado. Para isso, cada vez mais você encontra máquinas de autoatendimento em shoppings substituindo os atendentes na hora de fazer isso. O mesmo acontece na hora de comprar o seu ingresso para o cinema. Mas vale lembrar que muitas pessoas preferem ser atendidas por pessoas em vez de máquinas e, portanto, dificilmente um estabelecimento comercial irá extinguir completamente o atendimento humanizado por máquinas. De modo geral, as máquinas são apenas mais uma opção para o cliente.

– Atualmente, alguns estacionamentos apresentam vagas com sensores. Estando disponível, uma luz permanece azul. Entrando um carro na vaga, a luz fica vermelha. Isso facilita muito a visualização do motorista, pois é possível enxergar de longe a vaga disponível, sem precisar ficar dando voltas e mais voltas no estacionamento atrás de uma vaga.

– A porta de entrada automatizada também está cada vez mais comum, não apenas em shoppings, mas em diversos estabelecimentos comerciais.

– A falta de educação de muitas pessoas que insistem em não fechar a torneira depois de usá-la nos estabelecimentos também criou a necessidade de recorrer à automação para solucionar esse problema. Atualmente, sensores vêm sendo muito utilizados, garantindo que a pessoa não precise nem tocar na torneira. Basta o sensor detectar a sua mão e a água é liberada.

Vale lembrar que esse sistema é diferente daquele temporizador com mola, o qual você pressiona para liberar a água e ela tem um tempo determinado para ter seu fluxo interrompido. Este é um exemplo de sistema mecanizado e não automatizado. Leia mais sobre isso no artigo “Automação não é Mecanização” para entender a diferença.

– Alguns banheiros de estabelecimentos comerciais contam também com sensores de iluminação para que a luz não tenha que ficar acesa continuamente. Ao detectar o movimento das pessoas, as luzes se acendem e elas se apagam após alguns segundos sem a detecção de movimentos.

– As escadas rolantes também estão recebendo uma pitada de modernização: para economizar energia, a escada permanece em uma velocidade relativamente baixa. Quando um sensor detecta a aproximação de uma pessoa, a velocidade da escada aumenta.

– A automação também está presente nos produtos das lojas em geral, os quais apresentam códigos de barras para identificação dos produtos e seus preços.

Exemplos de automação para lidar com seu dinheiro:

– Pra começar, o dinheiro em espécie é cada vez menos utilizado atualmente, já que cada vez mais pessoas preferem a praticidade dos cartões de crédito e débito.

– Banco online: com o objetivo de diminuir as filas e gerar economia de tempo, os serviços de banco online permitem que você pague contas, faça transferências, recarregue o seu celular etc. sem ter que sair de casa.

– Caixas eletrônicos: você também encontra maior facilidade para, por exemplo, sacar seu dinheiro e fazer depósitos sem a necessidade de interagir com um funcionário de banco.

Para os funcionários:

– Cada vez mais sistemas inteligentes são criados para facilitar o armazenamento e gerenciamento de dados do estabelecimento, como número e dados de clientes, entrada e saída de dinheiro, horários e salários dos funcionários etc.

– Sistemas de segurança com alarmes e câmeras auxiliam os seguranças a monitorar o estabelecimento.

– Falando em segurança, sistemas de identificação como a biometria também podem ser utilizados para garantir o acesso de determinados funcionários/clientes a áreas restritas do estabelecimento. Falaremos mais sobre a biometria e outros sistemas de identificação em breve.

Você já havia notado o quanto estamos sendo envolvidos pela Automação no nosso dia a dia? Sim, há os pontos positivos e os negativos em torno de tanta tecnologia. Mas isso já é outra história… Por enquanto, ficamos por aqui. Até a próxima!

COMO USAR O SOFTWARE EASY PLC – PARTE 1

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Há alguns dias atrás nós disponibilizamos para download aqui na sala da automação um software gratuito de CLP chamado Easy PLC. Se você ainda não fez o download e deseja conhecer este programa, clique aqui! Com este software simples e didático, você pode treinar e praticar seus conhecimentos enquanto você não entra em contato com um verdadeiro CLP. Mas se você fez o download do programa e não está sabendo muito bem como manuseá-lo, fique de olho aqui no nosso blog, pois hoje nós estamos postando a primeira de uma série de videoaulas para ensinar como usar o software Easy PLC.

Como usar o software Easy PLC – Criando um projeto

Base de tempo: aos 40s do vídeo, você pode ver que foram selecionados os parâmetros relacionados à base de tempo. Esta base diz respeito ao tempo de leitura do programa, ou seja, de quanto em quanto tempo o simulador fará a leitura dos dados.

Criar área de I/O devices: aos 1m25s do vídeo, estamos explicando como criar entradas e saídas, vinculando as variáveis com os endereços. Vamos primeiramente esclarecer o que significa I/O:

I = Input (palavra em inglês que significa “entrada”)

O = Output (palavra em inglês que significa “saída”)

Nós já explicamos o que são entradas/saídas e o conceito de endereçamento no nosso artigo sobre como funciona o CLP. Se você ainda tem dúvidas sobre isso, clique aqui para ler a respeito.

Nos exemplos criados no vídeo com as variáveis “a”, “b” e “c”, nós fizemos os seguintes vínculos:

Variável “a” ==> I.0.0 (Entrada 0.0)

Variável “b” ==> I.0.1 (Entrada 0.1)

Variável “c” ==> O.0.0 (Saída 0.0)

*Errata – No vídeo, aos 2m40s, foi criada a saída O.0.0, mas no áudio você vai me ouvir dizendo “saída I.0.0”. Desculpem pela falha! Lembrem-se que “I” está sempre se referindo a uma entrada (Input) e “O” está sempre se referindo a uma saída (Output).

Tipos de linguagem: aos 2m60s do vídeo, estamos mencionando quatro tipos de linguagem com as quais podemos programar. Esse assunto será mais aprofundado nas próximas videoaulas.

Projeto: aos 3m12s do vídeo, você pode ver um teste feito com as variáveis criadas anteriormente. No projeto criado, as variáveis “a” e “b” estão vinculadas com a variável “c”. Vamos dizer que “a” e “b” são dois interruptores e que “c” está conectado a uma lâmpada. As condições lógicas deste projeto representam por que quando os dois interruptores são acionados ao mesmo tempo, é dado o comando para a lâmpada acender.

Bem, espero que tenham gostado e fiquem no aguardo das próximas videoaulas. Se possível, deixe suas dúvidas, sugestões e críticas na área de comentários abaixo. Sua opinião é bem-vinda e muito importante para nós!

Até a próxima!

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

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Olá pessoal! Já dissemos algumas vezes aqui no blog que a área da Automação é bastante abrangente, certo? Isso porque há vários ramos diferentes nos quais ela vem sendo utilizada. No nosso primeiro artigo aqui do blog, no qual explicamos o que é a Automação, já demos alguns exemplos de como ela pode ser utilizada em indústrias, sendo chamada de Automação Industrial, e em comércios, sendo chamada de Automação Comercial. Além disso, em outro artigo no qual explicamos o que é o CLP, foi mencionado que a automação tem sido muito utilizada também em residências, sendo esta chamada de Automação Residencial.

Hoje, portanto, vamos focar na Automação Residencial, assunto que vem sendo muito comentado na atualidade.

O QUE É AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL?

Automação Residencial é um conjunto de serviços gerados através de equipamentos tecnológicos para o nosso conforto e bem estar dentro de nossas residências.

Domótica = Domus (casa) + Robótica

A tecnologia utilizada nesta área da automação é chamada de “Domótica” – “Domus” (do latim, “casa”) + Robótica (controle automatizado). É desta tecnologia que falaremos no decorrer deste post, entendendo para o que ela serve e como ela pode ser utilizada.

PARA QUE SERVE?

Cada vez mais, as pessoas buscam conforto dentro de suas casas. Basta lembrar de como eram as televisões sem controle remoto antigamente. Ninguém mais quer se levantar do sofá quentinho e confortável para trocar de canal. Pense também na comodidade cada vez mais comum dos portões eletrônicos, os quais possibilitam apertar um simples botão e, assim, evitar ter que sair do carro em um dia de chuva e se molhar para poder entrar na garagem.

Muitos outros exemplos poderiam ser citados para ilustrar o que eu quero dizer: a busca pelo conforto e praticidade é cada vez maior nesse mundo moderno no qual as pessoas vivem correndo, ocupadas com trabalho e diversos compromissos sociais. Estando em casa com suas famílias, elas querem mais é conforto e descanso!

Bem, não estou dizendo que a Automação Residencial significa comprar uma TV com controle remoto, não é nada disso!

Você já deve ter visto filmes que mostram casas bastante modernas e tecnológicas, nas quais o cara aperta um botão e as cortinas se fecham, as luzes diminuem, a lareira elétrica acende, o teto se abre, a música romântica toca, a moça fica toda impressionada e… Bem, o resto deixa pra lá.

Ou seja, a função desta tecnologia é automatizar diversas atividades e comandá-las através de uma central que pode ser acoplada a um computador e/ou internet. Com a domótica, é feita a interação de equipamentos, de modo que eles se comuniquem entre si e com o cliente, sendo possível dar diversos comandos através de um único controle.

MAS COMO?

Já foi falado aqui no blog que o CLP é um equipamento que, além de ser utilizado em indústrias, também vem sendo utilizado na Automação Residencial.

Claro que devemos considerar que há muitos tipos diferentes de CLP, alguns com mais funções que outros e alguns com preços mais acessíveis e outros menos. Tudo depende do que realmente se pretende fazer dentro da residência. Mas é importante enfatizar que a Automação Residencial não depende somente do CLP, de modo que há diversas ferramentas para a interação dos componentes.

Atualmente há diversos fabricantes de componentes eletrônicos para acionamento, entretenimento e segurança das residências.

Quando falamos em acionamento, estamos nos referindo ao comando remoto de portões, portas, acionamento de luzes, entre outros.

Quanto ao entretenimento, estamos nos referindo ao controle do ambiente para nos gerar bem-estar, como por exemplo, com o acionamento do som para emitir o estilo e ritmo do cliente no momento desejado e outros.

Quando falamos em segurança, estamos nos referindo à questão de equipamentos que nos trazem garantia e confiabilidade, como sistemas de alarme e câmeras que nos possibilitam visualizar nosso lar até mesmo através da internet quando estamos longe de casa.

Bem, nossa intenção aqui foi mostrar uma visão geral do que a Automação Residencial pode abranger. Com isso, podemos ter uma ideia de como são grandes as possibilidades para nós, profissionais da automação, no nosso mundão de oportunidades. É só ir atrás delas!

Até a próxima!

COMO FUNCIONA O CLP?

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Em nosso artigo anterior apresentamos uma das ferramentas mais utilizadas na área da Automação, o chamado CLP (Controlador Lógico Programável), e explicamos em linhas gerais o que ele é e para o que ele serve. Neste artigo iremos entrar com mais detalhes sobre a estrutura e o funcionamento deste equipamento, abordando de que forma esse processador trata as informações e como ele interage no meio em que ele está instalado.

COMPOSIÇÃO DO CLP

Antes de entender o funcionamento do CLP, precisamos conhecer os componentes físicos que o constituem. Veja abaixo uma explicação resumida sobre cada componente:

Memória: área do CLP onde ficam armazenadas todas as informações necessárias para que as atividades sejam executadas;
Cartão de entrada: recebe um sinal elétrico do ambiente externo e envia para dentro do CLP;
Processador: é um chip que irá processar o programa;
Cartão de saída: envia um sinal elétrico para o ambiente externo para acionar algum equipamento;
Barramento: é uma placa eletrônica responsável por fazer a comunicação entre os componentes descritos acima;
Fonte de energia: alimentação do equipamento.

Além dos componentes físicos, este equipamento se constitui de alguns outros elementos abstratos: a chamada “tabela imagem” (que será descrita mais adiante), um programa chamado “scan” que fica dentro do processador (e que também será descrito mais adiante) e o programa com qual o ser humano interage para registrar ou alterar informações.

Todos os componentes e elementos trabalham juntos, cada um com seu papel. Em outras palavras, eles funcionam como uma equipe dentro de uma empresa: cada funcionário tem um papel a ser executado para que os objetivos finais sejam atingidos. Da mesma forma, cada elemento tem um papel para que os objetivos designados para o CLP sejam atingidos.

COMO FUNCIONA?

Bem, o modo como o CLP “trabalha” não é muito diferente de como nós fazemos nossas atividades no dia a dia. O mesmo se baseia em “funções”, as quais nós também podemos chamar de “rotinas”.

Vamos citar como exemplo uma sirene utilizada dentro de uma indústria para alertar aos funcionários sobre um problema emergencial. Podemos dizer que isso é uma “rotina” – toda vez que alguém apertar um determinado interruptor, a sirene irá disparar. E nós podemos utilizar um CLP para programar essa função – vamos entender como.

Programando Entradas e Saídas

Com a utilização de um computador, o profissional irá registrar no programa a função (ou rotina) desejada – ao acionar o interruptor, a sirene deverá disparar. Assim:

Acionar o interruptor é uma “entrada”, ou seja, o comando.
Disparar a sirene é uma “saída”, ou seja, o resultado esperado.

Nos cartões de entrada e saída, há diversas entradas e diversas saídas, ou seja, um único CLP pode executar diversas funções. Na figura a seguir você pode visualizar um cartão de entrada para ter uma melhor noção do que estamos dizendo.

As funções (ou rotinas) nos cartões de entrada e saída são geralmente identificadas por “endereços”. Vamos dizer que os endereços, no presente exemplo, são números. Portanto, imagine que acionar o interruptor esteja endereçado na “entrada 1” e disparar a sirene esteja endereçado na “saída 1”. Ao acionar o interruptor, um sinal elétrico será enviado ao cartão de entrada e, normalmente, há algum sinal (como uma luz de led, por exemplo) indicando o endereço que foi acionado (no nosso caso aqui, o endereço “1”).

Lembrando que uma única entrada pode estar ligada a várias saídas ao mesmo tempo. Por exemplo, ao acionar aquele único interruptor, podemos fazer a sirene disparar, acender a luz, ligar o rádio e o que mais tiver sido programado ali. O contrário também pode acontecer: uma única saída pode estar conectada com várias entradas, ou seja, vários interruptores diferentes poderiam fazer a sirene disparar – mas vamos ficar apenas com um interruptor e com a sirene para não complicar.

O Caminho das Informações

Primeiramente, é necessário esclarecer que nenhum componente do CLP sabe de fato o que irá acontecer, ou seja, disparar a sirene. Quem vai cuidar disso é o eletricista que irá conectar os fios ao CLP.

Quando o interruptor for acionado, um sinal elétrico irá ligar a entrada “1” aqui do nosso exemplo. O cartão de entrada irá reconhecer que o fio está energizado e essa é a única informação que ele tem: “opa, a entrada ‘1’ foi acionada”. E o barramento irá levar essa informação para a chamada “tabela imagem de entrada”.

Mas o que é uma tabela imagem?

A tabela imagem é uma área da memória do CLP. Temos a tabela imagem de entrada e a tabela imagem de saída. Na primeira, ficam as informações enviadas pelo cartão de entrada, ou seja, informações sobre se determinada entrada está acionada ou não. É necessário armazenar essa informação nessa área da memória enquanto o programa é atualizado com as novas informações sobre o que é pra fazer.

O programa vai verificar, de acordo com as informações registradas na memória do programa, que quando a entrada “1” está acionada, é necessário acionar a saída “1”. Assim, depois dessa verificação, o chamado “scan” (que fica dentro do processador) interpreta essa informação e executa o programa.

Executando o programa, ele enviará essa informação à “tabela imagem de saída”, na qual ficam armazenadas as informações do cartão de saída, enquanto o scan vai verificando outras informações do programa.

Fica por conta do barramento levar essa informação ao cartão de saída – “ei, aciona o ‘1’ aí!”. Assim, depois de todo esse processo, a função do cartão de saída é enviar um simples sinal elétrico e pronto – a sirene dispara!

Tudo isso acontece, claro, numa velocidade espantosa. Além disso, o CLP fica atualizando as informações repetidamente, várias e várias vezes por segundo, garantindo que sempre que alguma entrada for acionada, o resultado esperado (a saída) será executado.

Como funciona o scan?

Agora vamos entender como o scan funciona quando chega a hora de ele entrar em ação para executar o programa.

Bem, primeiro, é importante saber que em programação dizemos que cada informação programada é uma “linha”. Assim, o scan lê a primeira linha do programa da esquerda para a direita (ou seja, ele lê a informação programada). Após essa leitura ou varredura, se houver uma segunda linha de programa, o scan passa para a próxima e faz a leitura da esquerda para direita e assim sucessivamente.

O scan faz essa leitura ou varredura diversas vezes, mesmo que não tenha nada de atual para executar. Isso quer dizer que o equipamento fica funcionando continuamente, 24 horas por dia.

Devido a isso, temos algo que chamamos de “chamada de rotina”. Esse recurso faz com que o scan execute somente quando tiver algo novo para fazer. Mas essa informação fica para o nosso próximo artigo.

Bem, espero que tenham gostado. Até a próxima!

O QUE É O CLP

17 respostas

Você já sabe que não existe possibilidade de falar de automação se não iniciarmos a conversa com três letras, são elas: CLP, neste artigo iremos tratar da ferramenta mais utilizada no processo de Automação Industrial e que vem ganhando força também na Automação residencial, o chamado CLP. O Controlador Lógico Programável é sem dúvidas a inteligência no processo de automatização de máquinas e/ou ambientes, isto mesmo, o responsável pela inteligência, você deve ter lido nosso artigo sobre a Diferença entre Automação e Mecanização e entenderá o que queremos dizer com inteligência. Assim, para iniciar, vamos entender em linhas gerais o que ele é e para o que ele serve.

Recomendação de Curso: Curso de CLP

O QUE É ?

O Controlador Lógico Programável ou CLP é um computador que executa funções específicas através de um programa criado por um ser humano. Podemos dizer que é um computador com competências diferentes daquelas de um computador comum que utilizamos no dia a dia, o qual serve para acessar a internet, fazer impressões, gravar vídeos etc.

PARA QUE SERVE?

Como já foi falado aqui na Sala da Automação, existe diferença entre os conceitos de Mecanização e Automação. Leia mais sobre isso clicando aqui e entenda essa diferença para que fique claro qual o papel do CLP nessa história.

Ao gerenciar processos de forma automatizada, precisamos de um equipamento para controlar o nosso sistema mecânico. Em outras palavras, para que o sistema mecânico fique inteligente, precisamos de um “cérebro”, o qual conterá as informações necessárias para que o sistema “saiba” o que está fazendo.

Mas como assim?

Bem, podemos citar como exemplo uma mesa elevatória de uma linha de produção de uma montadora, que tem por função elevar os carros de um andar ao outro da fábrica. Seu sistema mecânico consistirá basicamente nos movimentos necessários para subir e descer. Mas como a mesa vai “saber” quando há um carro em cima dela? Como ela irá saber qual a hora de parar de subir? E se der a louca nela e ela continuar se elevando até estourar seus cabos?

Pois é… Para que isso não aconteça, precisamos de equipamentos de programação que contenham as informações corretas sobre a posição em que a mesa deve estar, se é hora de subir, se é hora de descer, se o carro já está em cima dela, se o carro já foi transferido para a próxima etapa etc. Portanto, de modo geral, o CLP é um desses equipamentos que são utilizados para armazenar essas informações, fazendo o papel de “cérebro” do sistema.

Como foi dito, o CLP não é o único equipamento utilizado para esse fim, mas sendo um dos mais conhecidos e utilizados, decidimos começar por ele. Aos poucos iremos incluir artigos sobre outros equipamentos de automação.

CLP X PLC

É possível que você se depare por aí com essas duas siglas e, assim como muitas pessoas, pode acabar pensando que CLP e PLC se tratam de dois equipamentos diferentes.

Para evitar confusões, basta saber que não. Ambos se tratam do mesmo equipamento, sendo a primeira sigla correspondente ao nome do equipamento em português e a segunda em inglês, conforme segue:

CLP = Controlador Lógico Programável
PLC = Programmable Logic Controller

HISTÓRIA DO CLP

Agora que você já sabe qual a função do CLP, iremos entender de onde ele veio. O Controlador Lógico Programável foi primeiramente utilizado na empresa General Motors na década de 60, devido à sua necessidade de alterar processos de forma rápida e com menor custo.

O que isso significa?

Processos dentro de uma indústria são as etapas pelas quais os produtos passam. Devido à constante necessidade de maior eficiência, produtividade e competitividade, torna-se necessário fazer alterações nesses processos de modo a modernizá-los e isso pode envolver reestruturas com relação a equipamentos, reprogramação de informações etc.

Anteriormente os processos eram controlados por comandos elétricos, os quais ocupavam um grande espaço físico. Caso houvesse a necessidade de realizar alguma alteração objetivando melhorias, ou mesmo a necessidade de reparos, seria necessário desmontar muitos painéis de comandos elétricos, fator que envolveria um grande número de pessoas, além de uma considerável perda de tempo. E, como sabemos, tempo é dinheiro, certo?

Com isso, em 1968, a Divisão Hydramatic da GM determinou os critérios para o projeto do CLP e o primeiro dispositivo criado para atender a essas especificações foi desenvolvido pela Gould Modicom, em 1969.

Assim, com a utilização do CLP, basta um computador e uma pessoa para manipular o programa de forma simples, o que tornou possível simplificar a alteração dos processos, reduzindo tempo, mão-de-obra e obtendo, consequentemente, lucros significativos.

Obviamente, com a evolução da tecnologia, houve grandes avanços e constantes aperfeiçoamentos das funções do CLP desde sua criação ao que ele é nos dias de hoje.

Seu uso também vem se expandindo. Apesar de ser dedicado normalmente às indústrias, o CLP vem também ganhando espaço na utilização em residências. Essa abordagem é chamada especificamente de Automação Residencial, mas isso já é assunto para outro post.

Agora que você já tem uma visão geral sobre o que é, para o que serve e de onde surgiu o CLP, fique no aguardo dos próximos artigos, nos quais iremos tratar mais especificamente sobre suas funções. Até lá!

Automação

4 respostas

Olá pessoal!

Estamos iniciando o primeiro post de muitos outros que virão na Sala da Automação.

Esta é uma área que vem crescendo e se destacando cada dia mais e muitas pessoas estão estudando e se desenvolvendo nesse ramo. Por isso, para vocês que gostam de recursos tecnológicos e querem ficar atualizados, você está no lugar certo!

Para dar início a este tema, nada melhor do que começar entendendo o que é, de fato, a automação. Assim, quem ainda não está familiarizado com o assunto poderá esclarecer suas dúvidas e, possivelmente, optar seguir esta área também.

O QUE É AUTOMAÇÃO?

Automação = “Automatus” mover-se por si

Primeiramente, vamos refletir sobre o significado da palavra Automação, recentemente publicamos um artigo que demonstra a grande diferença entre automatizar e mecanizar um processo, clique aqui para ler. Esta palavra vem do latim “Automatus” que significa mover-se por si. Você já deve ter ouvido em algum lugar que um determinado produto é “fabricado por sistemas totalmente automatizados”, não é mesmo? Isso quer dizer que estes sistemas “movem por si”, ou seja, trabalham sozinhos sem a necessidade de contato nem qualquer interferência humana.

Contudo, a automação não se restringe a esses sistemas totalmente automatizados em indústrias. Este tipo de automação é mais especificamente chamado de Automação Industrial. Mas a automação em si abrange muito mais que isso. Por exemplo: quando você vai ao cabeleireiro com hora marcada, o recepcionista verifica uma agenda com os horários marcados? Ou ele verifica um programa no computador no qual estão registrados os horários? Pois bem, criar um software que gerencie os horários de entrada e saída dos cabeleireiros, bem como seus salários e os horários de seus clientes já é automatizar um serviço.

Portanto, a automação envolve diversos conjuntos de práticas sobre um processo para torná-lo mais eficiente. Pense assim: de que forma você poderia fazer com que o seu trabalho rotineiro ficasse mais fácil e mais rápido? Bem, essa é a ideia que move a cabeça de várias pessoas que decidiram seguir essa área.

A automação tem por objetivos:

Aumento de produtividade;
Menor consumo de energia;
Aumento na segurança humana e de patrimônio;
Diminuição de esforço físico;
Aumento de qualidade;
Aumento de lucratividade.

Esses itens são os que fazem com que a automação venha ganhando destaque, pois são esses os fatores que os empresários procuram no mercado de trabalho.

QUEM, ONDE E QUANDO?

Puxa, mas quem foi o cara que foi imaginar que isso pudesse ser possível?

Bem, tudo tem que partir de um início. Essa história começou lá no ano de 1908, quando Henry Ford percebeu que se gastava muito tempo para que cada carro fosse produzido em sua fábrica, já que os veículos eram montados um a um.

Foi quando ele teve a ideia de criar a famosa linha de montagem e gradualmente adaptou a linha de montagem e em 1913 fez com que os carros “andassem” pela fábrica enquanto cada funcionário era responsável por fazer apenas uma parte do carro. A economia de tempo e recursos foi rapidamente notada.

Este foi o ponto de partida, mas claro que, assim como tudo na vida, a tecnologia evoluiu – e põe evolução nisso – e as empresas cada vez mais querem se aperfeiçoar na automatização de seus processos, buscando cada vez mais eficiência e lucratividade.

A AUTOMAÇÃO E A MÃO DE OBRA

Muitas pessoas mais conservadoras podem pensar… Poxa, mas as pessoas estão perdendo seus empregos para computadores e robôs?

Bem, de fato esse é um modo de enxergar as coisas. Por exemplo, cada vez mais se diminui o número de atendentes para ajudar clientes. Costumamos ouvir orientações como “você pode encontrar todas as informações no site tal”, “você deve fazer o pedido no site tal”, “o cancelamento do pedido deve ser feito no site tal”, e assim vai… Isso contribui para uma diminuição no número de atendentes daquela empresa – ruim para os atendentes que perderam o emprego… Bom para o dono da empresa que cortou custos e principalmente para o cliente final que terá um produto proveniente de um processo inteligente e fiel.

E é bom também para o profissional da automação que ganhou espaço no mercado de trabalho. Afinal, para que os sites existam, para que os softwares sejam criados, para que os robôs montem os produtos etc., alguém tem que trabalhar, não é? Os sistemas não fazem nada se não houver, nos bastidores, o trabalho de um humano.

Os robôs não aprendem a montar carros sozinhos. Um ser humano (ou melhor, uma equipe de seres humanos), tem que esquentar a cachola, projetar, montar equipamentos, programar etc., para que estes processos possam ser automatizados.

Se um robô quebrar, alguém (um humano!) tem que diagnosticar o problema e saber consertar. Os sites precisam ser constantemente atualizados e isso deve ser feito por um humano. O sistema do salão de cabeleireiros não vai saber por si só os nomes dos clientes, correto? Os sistemas precisam ser alimentados com informações e quem faz isso? Pasmem, um humano! Querendo ou não, os sistemas também falham e quando isso acontece… Chega, acho que deu pra entender, né?

Pois é… A moral da história é: humanos e tecnologia podem (e devem!) ser amigos. E já que a realidade é essa, vamos tirar proveito dela!

Sobre Eng° Jordão Silva da Rocha

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Um simples passeio no shopping está repleto de exemplos:

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