Edição 188 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 203 – 2014

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Uma questão protocolar

O s diversos protocolos foram desenvolvidos de acordo com interesses técnicos e comerciais de cada épo- ca. Atualmente a maior dificuldade para se trabalhar com tantos protocolos industriais é encontrar a melhor forma de integração entre os protocolos existentes, as novas tecnolo- gias em desenvolvimento e os requisitos técnicos históricos e futuros dos clientes. É imprescindível que os requisitos técnicos dos clientes sejam respeitados sem forçar o cliente a rea- prender ou desprezar todo o conhecimento técnico adquirido até então.

A Controle & Instrumentação ouviu os principais fornecedores de tecnologia sobre as questões mais frequentes que rondam o assunto “protocolos de comunicação” e ouviu também usuários. São questões como qual protocolo ofere- cer/usar, Ethernet, 4-20 mA+Hart. Será que estão falando a mesma língua?

Raphael Haddad, Product Manager da área de Control Technologies da ABB , afirma que sua equipe aconselha seus clientes a sempre usarem protocolos abertos. “Temos usado muito o Profibus. Se a aplicação for integração elétrica, acon- selhamos o uso preferencialmente do IEC61850 ou Profinet. Mas podemos trabalhar com qualquer protocolo: Profibus, Profinet, EthernetIP, DeviceNet, Modbus RTU, Modbus TCP, FF, IEC61850, entre outros. O sistema da ABB permite ainda o cliente final desenvolva seu próprio protocolo (se for conve- niente), desde que este protocolo seja Serial ou Ethernet”.

Mais focada na manufatura, a Beckhoff aconselha a utilização do EtherCat. “É hoje a melhor opção para Ethernet no chão de fábrica por vários motivos, não apenas por sua velocidade. É extremamente fácil de configurar, é uma rede aberta, foi testada em várias aplicações, com sucesso, e não tem necessidade de Switches especiais e sua topologia é to- talmente livre”, comenta Marcos Giorjiani, diretor geral da Beckhoff no Brasil.

Jonas Berge, especialista da Emerson em Cingapura, ressalta que não se pode comparar o FF ou outro protocolo digi- tal com o Hart, por exemplo, porque não se faz controle com Hart, que é para configuração e diagnósticos – para o controle seria necessário um 4-20 mA e sinais on/off. Então, o que se compara é o FF, ou outros protocolos digitais, com 4-20 mA – e aí os protocolos digitais são melhores por várias razões. En- tão, quando as pessoas falam que usam Hart estão dizendo que usam 4-20 mA e sinais on/off.

“A Endress+Hauser tem uma mensagem mundial de s a- fety applications e por conta disso sempre recomendamos o protocolo pensando primeiramente na segurança das aplicações. Os protocolos nos quais estamos focados são Ethernet/IP e WirelessHART. O protocolo Ethernet/IP suporta os instru- mentos de vazão, analítica e nosso gateway wirelessHART tem saída Ethernet/IP para integração dos demais instrumentos da linha. Pode ser usado em qualquer tipo de aplicação, pois oferece grande vantagem em suas características como: velocidade de comunicação, facilidade de aplicação, diagnósticos e quantidade de informações. Estamos crescendo em aplicações no mundo e principalmente no Brasil quando falamos em tecnologia wirelessHART. Hoje wireless pode ser aplicado principalmente em monitoramento e também em controle simples, mas com surgimento do PIDPLUS a tendência é o wirelessHART estar em aplicações de controle complexas no futuro próximo”, conta Fabrício Andrade, gerente de produtos Vazão & Wireless da Endress+Hauser.

André Amaral, gerente de Produto da Festo Brasil, conta que a empresa aconselha que o cliente faça a análise de acor- do com o custo x benefício para tomar a decisão sobre qual o melhor protocolo a ser usado em determinado projeto levan- do em conta tempo de instalação, start-up, comissionamento, velocidade da rede, tempo de resposta dos equipamentos, ro- bustez, custo total, número de equipamentos por nó de rede, etc. “Não damos preferência para utilização de nenhum dos protocolos, até porque temos equipamentos para utilização em quase todos eles. E a facilidade para lidar com o protocolo depende muito da aplicação e da necessidade do cliente. Al- guns protocolos como o FF, por exemplo, são mais trabalhosos no início, mas trazem mais benefícios, como alto diagnóstico e possibilidade de PID no equipamento de campo”.

Paulo César da Silva, Senior System Consultant da Di- visão de HPS da Honeywell , afirma que a empresa sempre aconselha os clientes a utilizarem protocolos digitais, pois o uso constante destes protocolos traz benefícios financeiros e tecnológicos. “Quando se fala em tecnologia, é importante destacar a exigência de melhor capacitação. No entanto a Ho- neywell sempre coloca em seu escopo de trabalho o suporte e a capacitação dos profissionais envolvido no Projeto”.

O engenheiro Jorge Rosa, da Rockwell Automation do Brasil, conta que a empresa encoraja seus clientes a partir para Ethernet/IP por ser uma rede ethernet industrial não modifi- cada e utilizar o protocolo CIP que é um protocolo orientado a aplicações industriais atendendo diversas disciplinas – como controle, segurança, controle de movimento e sincronismo de base de tempo. “O protocolo CIP está presente nas três principais redes abertas promovidas pela Rockwell - ControlNet, DeviceNet e Ethernet IP - o que torna o tráfego da informação mais confiável, seguro e rápido devido a não necessidade de conversão de protocolos quando se necessita a troca de dados entre as redes”.

O diretor da Siemens , Pablo Fava, afirma que a empre- sa procura ter uma visão holística ao aconselhar seus clientes quanto ao uso de protocolos de comunicação. “Atualmente é possível utilizar diversos protocolos industriais para soluções específicas, tais como Profinet, Profibus DP e Profibus PA, Fieldbus Foundation, ASI, Modbus e IEC61850, só para ci- tar alguns. Cada um desses protocolos possui especificidades que os tornam interessantes dependendo das necessidades do cliente, todavia a utilização de uma gama tão variada de protocolos pode acarretar em dificuldades de integração entre os mesmos, principalmente para clientes finais que recebem produtos e soluções de diferentes fornecedores”.

Alessandro Ramalho dos Santos, gerente de Engenharia e Suporte da Wago , afirma que, ao discutir protocolos com os seus clientes, procura saber inicialmente quais são os requisitos do projeto. “Existem no mercado vários modelos de rede. Essas tecnologias são criadas para atender as funções das diversas aplicações. Por exemplo, para uma aplicação de máquinas, determinismo, velocidade e capacidade de se conectar com vários dispositivos são características fundamentais. Já quando se fala em aplicação de processo, alcance, diag- nósticos e possibilidade de integrar instrumentação define o sucesso dessas redes industriais. A Wago possui uma arquite- tura de I/O distribuído que é independente de rede. Ou seja, a mesma estrutura de I/O pode ser acoplada a mais de 16 tipos de adaptadores de rede (Profinet, Profibus, Ethernet/IP, Modbus, DeviceNet, CAN Open, entre outros). Ainda quan- do estamos participando do processo de definição da rede, a Wago também procurar orientar os seus clientes a adotar uma tecnologia longeva que irá preservar o investimento do cliente no médio e longo prazos. Atualmente, os protocolos baseados em Ethernet são os mais recomendados visando funcionalida- des, custo e expansão futura”. Para Ramalho, há protocolos que dispõem de mais recursos de configuração que outros, mas não há uma preferência explícita por um ou outro. Muito se fala sobre a comparação entre os diversos protocolos base- ados em Ethernet, como Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP ou mesmo EtherCat. “A Wago possui ferramentas de configuração e experiência de integração com todos eles. São redes de alta performance e o que define a escolha de um ou outro é a ca- pacidade de integração com os dispositivos que serão conec- tados a estas redes. Por conta da base instalada, Profibus ainda continua muito forte e a integração dos arquivos *.GSD com ferramentas de controle é um procedimento relativamente simples e bem conhecido”.

Ethernet, como meio físico está se tornando amplamente disseminado no mercado, com qualquer protocolo - os mais usuais são IEC61850, FF, Profinet e IP. Jonas Berge lembra que Ethernet é usada no escritório, na rede de controle do siste- ma, até mesmo entre o sistema e variadores de velocidade e gateways WirelessHART. Ethernet é muitas vezes usado no lugar de Modbus / RTU, DeviceNet e Profibus-DP. No entanto, Ethernet não é adequado para instrumentos de campo como transmissores de pressão e válvulas de controle de modo que uma rede Ethernet não é capaz de tomar o lugar do 4-20 mA e dos sinais on-off; este é o lugar onde se precisa de ou- tros protocolos digitais. É como no escritório: o computador se conecta à rede local usando Ethernet, mas seu telefone, teclado e mouse precisam de um USB por exemplo, porque usar Ethernet é simplesmente impraticável para este nível. Na verdade agora estamos vendo muitos emissores que utilizam para configuração local um cabo USB simples ou até mesmo um cartão de memória. Ethernet e USB complementam, da mesma forma Fieldbus e Ethernet também se complementam, Wi-Fi e Bluetooth se complementam e WirelessHart e Wi-Fi. São necessárias várias tecnologias para atender diferentes ne- cessidades de aplicação.

O domínio da Ethernet Industrial

Mas, se Ethernet é o protocolo do futuro, porque muitos e grandes usuários não mudam do 4-20 mA com Hart?

Para Haddad , da ABB, “o uso de algum protocolo Ethernet exige que as equipes de manutenção/projetos tenham conhecimen- to da tecnologia. Caso o cliente não tenha a disposição/possibilidade de investir em treinamento de sua equipe, realmente fica difícil disseminar o uso da Ethernet. A equi- pe tem que ter a qualificação, caso contrário, há uma grande barreira em relação a seu uso. Vejo que alguns clientes não enxergam também que, através do uso da Ethernet, pode-se facilitar testes e aumentar os diag- nósticos de instrumentos”.

Giorjiani , da Beckhoff, acredita que soluções de Ethernet no chão de fábrica do- minarão o futuro - e já estão bem consolida- das em alguns lugares. “Na minha opinião, o EtherCat já se sobressai ante as outras pro- postas. E o desenvolvimento da tecnologia de sensores (transmissores) e da instrumen- tação, em geral, levará a soluções wireless muito próximas ao padrão Ethernet. Wire- less se tornará uma opção muito confiável e, talvez, com preço competitivo que possa substituir o 4-20 mA”.

“O Foundation Fieldbus está se tornando mais e mais fácil de usar graças aos muitos avanços tecnológicos como: compatibilidade com versões anteriores, o teste de interoperabilidade cada vez mais rigoroso, o download li- vre de erros etc. Também é importante que os fabricantes estejam fazendo um trabalho melhor de implementação da tecnologia em dispositivos e sistemas, especialmente software. As pessoas estão ficando mais e mais familia- rizadas com computadores e Internet - o que é um pré-requisito para a utilização de qualquer sistema digital. Ethernet é um bom protocolo de alto nível, mas não é adequado para o nível mais baixo. É por isso que preci- samos de USB e buses de campo para tomar o lugar de 4-20 mA e sinais on-off”, afirma Jonas Berge .

Berge vê que o usuário busca simplici- dade em suas várias etapas de definição e uso de um protocolo. “Por exemplo, costu- mo dizer que o Profibus é simples e fácil e com muitos recursos. É como se fosse um Hart “melhorado”, com todos os benefícios de um protocolo digital e que, por sua simplicidade durante o projeto, comissionamento/startup, operação e manutenção, vem crescendo enormemente nos mais diversos segmentos. Como sabemos, nas mais variadas aplicações, o que se busca é a possibilidade de aumentar a velocidade de processamento das informações, uma vez que as operações estão cada vez mais complexas e variáveis, necessitando de um grande número de controles e mecanismos de regulação para permitir decisões mais ágeis e, portanto, aumentar os níveis de pro- dutividade e eficiência do processo produtivo dentro das premissas da excelência e seguran- ça operacional e com custos controlados”.

Alguns protocolos são mais complexos e exigem procedimentos que envolvem muitos detalhes específicos do protocolo, o que acaba intimidando o seu uso e ainda não temos tantos profissionais especializados quanto a demanda acaba exigindo. “Quando olho para o Profibus, vejo que sua simplicidade e estruturação em termos de barramento de campo é um atrativo ao uso do mesmo pelos usuários. Atende toda pirâmide da automação, desde o chão de fábrica até o mundo corporativo, com excelência e simplicidade de uso. Para integrar um equipamento em um mestre Profibus DP basta o arquivo GSD e pra comunicação ací- clica a EDDL ou DTM”.

Silas Anchieta, secretário da Associação Profibus no Brasil, concorda que a Ethernet vem dominando a disputa entre as redes industriais quando se trata de eficiência, rapidez e confiabilidade. “E não é difícil chegarmos a esta conclusão, já que há necessidade na indústria de criar sistemas integrados, com fluxo de informações do chão-de-fábrica aos sistemas corporativos. A Associação vê uma expansão exponencial do Profinet, permitindo a alteração de hierarquias e estruturas nos mais diversos ambientes industriais assim como setores, desde as indústrias de processo à manufatura. A capacidade de comunicação entre dispositivos e o uso de mecanismos padronizados, abertos e transparentes são componentes indispensáveis e, a comunicação vem se expandindo rapidamente no sentido horizontal nos níveis inferiores (com o Profibus-PA), assim como no sentido vertical integrando todos os níveis hierárquicos (com o Profibus-DP e Profinet) e tudo isto com conectividade e simplicidade. Vemos uma grande vantagem do Profibus em relação aos outros protocolos com perfis Ethernet, já que permite a convergência de funções dentro da padronização do protocolo. Há alguns anos fabricantes tentavam protótipos de equipamentos para automação industrial com PoE (Power over Ethernet), mas pela sua complexidade, requisitos de segurança intrínseca etc., o mercado não se interessou. E a Ethernet se aplica a todos os protocolos integrando células e plantas nos níveis de informações na camada superiores aos controladores e sistemas corporativos. O 4-20 mA + Hart é amplamente usado pela sua simplicidade, confiabilidade, robustez e por demandar pouco conhecimento específico do protocolo por parte dos usuários”.

Francis de Melo, especialista de produto e marketing técnico da Balluff, aconselha seus clientes a usarem o protocolo de rede Ethernet IP. “É uma rede que permite o acesso sem restrições com o protocolo Ethernet TCP/IP - há uma tendência de procura de protocolos que tenham endereçamento por endereço de IP. O Hart 4-20, é um protocolo muito utilizado para instrumentação que utiliza o mesmo meio físico para transmitir sinais analógicos e a transferência de dados digitais sem que haja prejuízo para ambos e o pessoal das indústrias de controles de processo já têm base instalada grande, então prefere manter”.

Fabrício , da E+H, ressalta que o protocolo ethernet tem um crescimento relevante no mercado de automação industrial. “Quando falamos de instrumentação de campo, onde a Endress+Hauser atua, o protocolo dominante é Ethernet/IP, pois grandes players desse segmento oferecem a opção de Ethernet/IP. A Endress+Hauser tem bastante referência de aplicações Ethernet/IP no Brasil e no mundo, principalmente no segmento alimentícios. O Hart está mais do que consolidado no mercado e existem outras alternativas que trabalham com ele, como por exemplo o wirelessHART, que tem mais aplicações na indústria do que o protocolo Ethernet. A tendência é a utilização maior da tecnologia sem fio na indústria, pois está bem consolidado e com boas novidades no mercado. A tecnologia ethernet tem total potencial para atender todo tipo de aplicação na indústria, mas primeiramente precisa se consolidar em diferentes mercados, mostrando seus benefícios de aplicação e a facilidade de instalação”.

“Qual Ethernet está se tornando dominante é a pergunta do milhão! Mesmo tratando-se de protocolos abertos, existem empresas que patrocinam e apoiam o desenvolvimento desses protocolos. É natural que uma empresa que possui uma oferta maior de dispositivos numa determinada tecnologia vai se empenhar em convencer os futuros usuários de que a rede aberta, a qual ela patrocina, tem vantagens em relação às outras. Existem estatísticas de toda a sorte e Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP e EtherCat se revezam na liderança. Ganhará a corrida, a tecnologia que for capaz de oferecer uma maior integração com diferentes tipos de dispositivos, instrumentos e, sobretudo, diversos fabricantes. Serviços de I/O em tempo real, motion control, segurança, instrumentação, energia, integração com TI estão no escopo do que deve fazer um protocolo que tem pretensões de ser abrangente e bem sucedido. Ethernet/IP, Profinet e EtherCat se diferenciam na forma de conferir determinismo e reduzir a latência na comunicação entre dispositivos”, frisa Ramalho, da Wago.

“Eu costumo dizer que toda tecnologia é difícil até você ficar capacitado para usá-la; o grande ponto é: quais benefícios você pode extrair dela. E sim, o Ethernet está se tornando dominante, principalmente para o nível H2 - interligação entre PLCs / SDCDs ou remotas de I/Os e para o campo para os instrumentos a quatro fios. Então, muitos e grandes usuários não mudam do 4-20 mA com Hart por que é mais fácil, pelo comodismo. Mas veja que estamos num momento interessante, por um lado as novas tecnologias de informática estão cada vez mais avançadas sob o ponto de vista de possibilitar um número maior de informações e por outro lado os usuários de instrumentação de campo continuam com receio das novas tecnologias!”, comenta o consultor Augusto Passos Pereira .

Jorge Rosa acredita que muitos e grandes usuários não mudam do 4-20 com Hart devido ao fator custo. “Mas a tendência é a redução dos custos desta tecnologia aplicada a dispositivos e a previsão é de migra- ção dos dispositivos de instrumentação para rede Ethernet”. A Festo também tem visto um crescimento da rede Ethernet IP e ProfiNet por conta da velocidade e possibilidades, mas acredita que não dá para afirmar exatamente qual tipo de Ethernet será a dominante. “Parece claro que se os usuários não mudam do 4-20 mA com Hart é porque é a rede mais barata. Mas, o principal ponto que observo é que alguns clientes acreditam que a Hart seja mais robusta, porque, se der algum problema na rede, ainda podem trabalhar com o 4 a 20 mA, enquanto que em outras re- des mais modernas ou com mais possibilidades de diagnósticos, isso não acontece”, diz André Amaral .

Paulo Cesar, da Honeywell, pontua que a Ethernet tem avançado bastante na área industrial, no entanto, alguns processos exigem um padrão mais alto de segurança nas comunicações. “Neste caso, o Ethernet IP tem dado este conforto ao usuário, e a Honeywell já atende a esta necessidade do mercado. É bom lembrar que o 4-20 mA ainda é o meio mais seguro de se fazer controle, por ser uma solução limpa e consolidada. Porém não pode utilizar as novas tendências que o mercado oferece. Mas, para o cliente, o que vale é a segurança e o 4-20 mA já oferece o Hart 7, que não deixa nada a desejar para qualquer outro tipo de interface ou rede de campo”.

Fava , da Siemens, lembra que no passado existiam restrições tecnológicas que impediam o uso das redes Ethernet em processos industriais. “Tais restrições baseavam-se em critérios de velocidade e disponibilidade das informações. Atualmente a tecnologia Ethernet encontra-se num estado tecnológico tão avançado que os requisitos de velocidade e disponibilidade dos clientes são facilmente superáveis e estão aptos às eventuais adaptações no futuro (como uso de endereçamento baseado no IPV6, para citar um exemplo). É fundamental ressaltar que o uso de redes Ethernet na indústria só será técnica e economicamente viável, caso sejam utilizados protocolos de comunicação industriais baseados no padrão Ethernet e interoperáveis com outros equipamentos sob o padrão Ethernet, caso contrário o cliente receberá e utilizará redes industriais proprietárias que não permitirão a integração com novas tecnologias e cenários no futuro. Dentro dessas premissas o Profinet e o IEC61850 são líderes de mercado em suas zonas de atuação e inclusive podem coexistir numa mesma aplicação, fato esse já experimentado por muitos clientes ao redor do mundo”. Sobre o porquê de muitos e grandes usuários não mudarem do 4-20 mA com Hart, Fava acredita que ainda perduram muitos mitos em relação ao uso de redes Ethernet, especialmente em alguns segmentos industriais, como indústrias de processo. “Nesses casos, além da necessidade de convencimento técnico junto aos clientes e empresas de engenharia, torna-se necessário o uso em conjunto de tecnologias baseadas em padrões Ethernet com tecnologias do tipo 4-20 mA e/ou Hart. Atualmente é plenamente possível integrar sinais analógicos, Hart ou 4-20 mA, em redes Profinet valendo-se de todos os ganhos oriundos de tal integração. Esses mesmos clientes tendem a migrar num segundo estágio para redes industriais 100% Profinet quando da substituição natural de equipamentos com maior obsolescência por novos e mais modernos equipamentos”.

“O Hart é uma tecnologia simples e eficiente. Grande maioria dos instrumentos, por padrão, já são fornecidos com Hart embutido. O fato de modular diagnósticos e outras informações do instrumento no mesmo fio do 4-20 mA torna o trabalho de configuração e comissionamento de campo relativamente simples. O uso do instrumento em si, integrado a uma plataforma de controle, não requer a configuração de nenhum software de rede e isso torna a vida do instrumentista mais fácil. Ferramentas de gerenciamento de ativos propiciam funções de diagnóstico, histórico e configuração e podem ser utilizados em instrumentos habilitados a se comunicarem em Hart, mesmo não sendo esse um protocolo de comunicação digital. Mas ainda existe muita controvérsia em relação ao custo de uma instalação Hart versus outro protocolo digital. Não necessariamente se gasta mais em cabos quando se adota Hart, como em princípio possa parecer. Utilizando I/Os remotos, distribuídos em rede, é possível aproximar os instrumentos dos painéis, reduzindo o gasto com cabos. Ainda nesta comparação, deve-se colocar na balança o custo do instrumento que normalmente é mais caro, quando solicitado com algum protocolo digital (PA ou Fieldbus Foundation, por exemplo), o custo dos softwares de configuração, além de outros dispositivos de campo como as caixas de junção (Junction Box). A instrumentação em Hart ainda traz um vanguardismo, pois hoje é possível conectar instrumentos que se comunicam com gateways por meio de uma tecnologia sem fio. Já existem plantas operando com WirelessHART e o uso de baterias cada vez mais potentes tornará esta tecnologia mais disponível e viável”, afirma Ramalho, da Wago.

Com a palavra, o usuário

O aconselhamento sobre protocolos parece ser um assunto muito pouco explorado pelos fornecedores, principalmente na venda das soluções. Uma boa parte dos fornecedores acaba ficando com as soluções mais clássicas ou usadas dentro do estágio atual da tecnologia, sem questionar o usufruto de outras opções de protocolos para as necessidades do negócio industrial. E sabe-se que a facilidade na utilização das diversas tecnologias é sempre crescente, principalmente na interface de configuração e parametrização dos protocolos.

Há muitos protocolos disponíveis no mercado – alguns são padronizados, outros não. A não padronização leva o usuário a ficar preso a um determinado fornecedor. Mas, há muitos produtos interessantes, como distribuidores de rede de campo. Por outro lado, o mercado tem tido muitos problemas com produtos de baixa qualidade ou que não atendem à certificação necessária relativa a atmosferas explosivas ou atendimento completo às especificações de um determinado padrão de rede de campo.

É bom lembrar que é bem diferente trabalhar com sinais analógicos 4-20 mA ou sinais digitais do tipo liga / desliga. Além disso, quando o protocolo é padronizado, a coisa fica mais fácil, pois naturalmente, há mais informações disponíveis, maior oferta de cursos, de acessórios e equipamentos de teste e medição. Além disso, é necessário formar as equipes de manutenção com conhecimentos sobre como procurar defeitos e consertá-los. Algo que os usuários têm notado é que as empresas prestadoras de serviços precisam preparar melhor seu pessoal ou contratar pessoal melhor qualificado. Sobre a Ethernet estar se tornando dominante, a impressão dos usuários é que depende da área. Nas áreas de processo, em campo, Ethernet é visto como algo que ainda vai demorar, pois a visão é que o protocolo Ethernet ou o IEEE802.3 foi pensado para uso em escritórios e não em chão de fábrica. Apesar disso, há muitas aplicações em indústrias de manufatura, alimentícia, farmacêutica. Mas, para a área de óleo e gás por exemplo, as áreas classificadas e locais com muito ruído elétrico são questões em que tanto a Ethernet quanto o padrão IEEE-802.3 não foram projetados para atender – ainda que já se utilize Ethernet dentro de casas de controle. Mas não no campo. O setor de óleo e gás no Brasil utiliza o Ethernet ou o IEEE-802.3 como camadas de rede (física e enlace) Modbus-TCP, Profinet, o nível H2 do padrão Fieldbus Foundation, o IEC- 61850, o Hart sobre UDP e o próprio TCP/IP sobre IEEE-802.3. Para o usuário, se Ethernet é o futuro ele está vindo muito devagar. O usuário percebe essa questão como reprise da mesma “historinha” de alguns anos atrás, quando se discutia se o padrão de rede de campo seria o Hart, o FF ou o Profibus (PA ou DP) e hoje todos esses padrões estão convivendo em paz um com o outro em químicas, refinarias, óleo e gás e outras indústrias de processo. Já o 4-20 mA com Hart atende até sistemas de segurança, onde os padrões de rede de campo ainda não se firmaram – o FF ainda sofre com muitas dúvidas dos usuários e o Hart não impacta os sistemas de controle, atendendo à gestão de ativos, a calibração e a parametrização de instrumentos de campo, tais como transmissores e válvulas de controle. Os usuários notam que a prevista queda gradativa no uso do binômio Hart + 4-20 mA dando lugar a redes de comunicação totalmente digitais não aconteceu, em parte, porque os fornecedores e usuários não se prepararam. A visão dos usuários é que os fornecedores ainda amarram o processo de fornecimento de drivers e de sistemas digitais que conversem um com o outro, a menos que não sejam do mesmo fornecedor, ou seja, a interoperabilidade ainda precisa melhorar – e a intercambiabilidade então, nem se fala. Então, o usuário pensa: se para um determinado negócio, as necessidades de informação de diagnóstico usando 4-20 mA Hart são atendidas, qual a razão para investir em um novo protocolo e correspondente infraestrutura? A conveniência das soluções clássicas é o caminho que se segue na maioria dos casos.

E aí, lidar com diversos protocolos numa mesma planta se tornou um assunto em crescente discussão. Cada vez mais os protocolos de comunicação invadem as áreas da Instrumentação e Elétrica, fazendo com que os processos de suporte aos sistemas destas áreas sejam reavaliados, pois lidar com níveis crescentes de automação nestas áreas exige qualificação e perfis diferenciados para profissionais de instrumentação e elé- trica, de forma a manter uma interface eficaz com a área de Automação no suporte, melhorias e investimentos associados aos correspondentes sistemas.

Reforça-se então a necessidade de capacitação e uso de padrões de fato. Por outro lado, os usuários também usam protocolos proprietários, que atendem aos casos mais especiais (exemplos: grandes distâncias em redes de campo). O uso de orientações e padrões corporativos e locais internos da empresa ajudam, bem como as normas internas e de alcance internacional.

E os usuários ainda recebem informação de uma série de novas tecnologias como wireless, smart IOs, etc. E pensam: será que dá para usar isso com qualquer protocolo? Definitivamente não. A padronização em todos os níveis e o uso de padrões de mercado é indispensável. Para redes sem fio de campo, temos o wirelessHart e o ISA-100, sendo que o primeiro está mais estabelecido e difundido mas ainda existem IEEE- 802.3 e o IEEE 802.15.7 e seus derivados (Bluetooth), que não são usados no nível de chão de fábrica na área de óleo e gás, por exemplo, e ainda não são padronizados em diversas empresas para esse fim.

Claro que para usar essas novas tecnologias há várias alternativas de conversão de protocolos para permitir a integração e troca de dados entre sistemas de automação. O que o mercado sinaliza é uma tendência maior de padronização de protocolos diferentes, como pode ser percebido pela criação do FieldComm Group – nova associação originada da fusão da Fielbus e Hart Foundations.

E o básico, com qualquer tecnologia: o pessoal não está de todo preparado - conhecimento, experiência, etc. – para lidar com a diversidade de protocolos e novas tecnologias. A velocidade de evolução destas tecnologias não está compatível com a velocidade de capacitação das pessoas no uso eficaz dos recursos disponíveis. O volume e diversidade de opções de barramentos e protocolos digitais exige uma discussão mais profunda sobre a sua aplicação orientada para as necessidades de cada negócio industrial, definindo a melhor solução de arquitetura física e lógica das redes industriais que permita a melhor integração entre os sistemas de automação no chão de fábrica e destes com as camadas de aplicação superior da automação e o ERP da empresa.

É preciso aumentar a capacitação interna dos usuários. As empresas contratadas precisam melhorar muito, contratar pessoal capacitado ou treinar melhor suas equipes.