Nas ciências da vida e na abrangente indústria de automação, os conceitos de equipamentos modulares ganharam popularidade nos últimos anos. Embora a tendência beneficie o comissionamento de equipamentos de produção, ela adiciona complexidade à qualificação de um sistema de automação em toda a planta.
Para os fabricantes de ciências da vida, a integração horizontal (automação máquina a máquina) e a integração vertical (automação máquina a planta) costumam ser as últimas etapas antes da produção. Essas etapas incluem qualificar a operação do código do controlador lógico programável (CLP) em equipamentos integrados - como um skid - e comissionar o sistema digital de controle distribuído (DCS) responsável pela automação em toda a planta. Os engenheiros de automação industrial geralmente trabalham no DCS com objetos de diagrama de blocos de funções, enquanto os especialistas em equipamentos trabalham com lógica ladder no CLP.
À medida que o interesse pela modularidade crescia, também crescia o potencial de desafio para os fabricantes: uma empresa fornecendo o sistema digital de controle distribuído em toda a planta (DCS), uma empresa diferente fornecendo componentes de automação para o equipamento de produção e até vários componentes de terceiros em outros equipamentos. Como resultado, o número de controladores lógicos programáveis (CLPs) entrando na planta se multiplicou.
À medida que alguns grupos que trabalhavam em ciências da vida perceberam os benefícios de encomendar um skid em um catálogo versus construir a operação da unidade no local, as organizações usuários finais responsáveis pela integração dos produtos ficaram mais frustradas. Eventualmente, os engenheiros de automação exigiram que seus componentes de automação tivessem recursos de conecta-e-produz, os mesmos que os equipamentos de produção.
Organizações membro e empresas do setor, incluindo a Rockwell Automation, responderam a essa chamada. Seus esforços procuraram estabilizar e solidificar a base para a tecnologia conecta-e-produz.
O estímulo para a modularidade
Um dos grupos que promovem a tecnologia conecta-e-produz é a NAMUR, a Associação de Usuários de Tecnologia de Automação em Indústrias de Processo. Este grupo internacional com sede na Alemanha representa usuários de tecnologia de automação, incluindo especialistas em tecnologia de controle de processos.
Com mais de 150 empresas associadas em todo o mundo, a NAMUR e seus membros conhecem o valor dos módulos conecta-e-produz – mais especificamente, facilitando a substituição de skids de uma função específica por outra. Eles também entendem como os operadores da planta querem trabalhar: com interfaces padrão e com dados padrão.
O grupo está ajudando a criar um padrão modular específico chamado pacote de tipo modular (MTP) (VDI/VDE/NAMUR 2658) que inclui várias seções cobrindo desde aspectos de dados até interfaces homem-máquina (IHM). O padrão descreve a funcionalidade — como comunicações, alarmes, segurança e assim por diante — usando a Arquitetura Unificada OPC (UA).
O padrão MTP foi escrito para ser compatível com outras recomendações NAMUR: NE148 e o Modelo de Arquitetura de referência para a Industria (RAMI) 4.0. O MTP avançou para um padrão IEC sobre o ciclo de vida dos componentes em uma instalação. Basicamente, ele diz que tudo deve ser modularizado para que seja fácil atualizar ou substituir uma peça a qualquer momento. Exploraremos sua função depois de nos familiarizarmos com alguns termos-chave da VDI 2776 Parte 1:
- Montagem de equipamentos de processo (PEA) — uma unidade de processo modular automatizada e, de uma perspectiva de segurança, quase autônoma, que consiste em um ou mais conjuntos de equipamentos funcionais e representa uma etapa de processamento ou fornece infraestrutura dentro de uma planta modular
- Camada de orquestração de processo (POL) — um conjunto de equipamentos que abrange o nível de automação e de tecnologia da informação para a operação de sistemas modulares
- MTP — uma descrição formal das interfaces e funções da tecnologia de automação de um unidade de processo modular
