Gadîri Hum Hadisini Rivâyet Eden Râvîlerin Hemen Hepsinin Cerh EdilmiĢ Olmaları ve Aynı Çevreden GelmiĢ Olmaları Olmaları ve Aynı Çevreden GelmiĢ Olmaları

O aumento de capacidade de processamento trazido pela microeletrônica derrubou barreiras existentes dentro do mercado de automação, fazendo com que áreas de aplicação de equipamentos antes distintas tornem-se cada vez mais sobrepostas. Isto aumenta o número de clientes potenciais de uma empresa ao mesmo tempo em que faz crescer o seu número de concorrentes. Tal mecanismo pode ser ilustrado pelas publicações:

• “Quando controles convergem: CNC, PLC & PC” (GOULD,1999);

• Um texto da Foxboro tentando levar os usuários de PLC a considerarem a possibilidade de

usar um DCS de baixo custo (FOXBORO,2005);

• Uma nota de aplicação (ARNOLD,2005), comparando os produtos da Foxboro em relação aos PLCs fabricados pela Allen Bradley.

Segundo Porter (1986), “um ramo onde entram concorrentes de origem diversa pode

exibir instabilidades na competição pois os novos participantes podem trazer novas estratégias deixando os demais com dificuldades de entender as regras do jogo e portanto para definir suas ações.”

Os computadores pessoais (PC) vêm se firmando como possíveis substitutos ao PLC em determinados tipos de aplicação. Inicialmente, os PCs eram vistos com desconfiança pelos engenheiros de automação, pois:

• os sistemas operacionais tradicionalmente usados nessas máquinas, além de pouco robustos, não são adequados para uso em aplicações de tempo real;

• esses equipamentos não podiam ser programados usando as linguagens de programação de PLC já consolidadas entre as equipes de manutenção existentes nas fábricas.

No sentido de contornar essas dificuldades, foram desenvolvidas soluções chamadas soft

logic ou soft PLC. Esses sistemas consistem em um módulo run-time e uma interface de

programação. O módulo run-time interfaceia com o sistema operacional do PC ou reimplementa parte dele de modo a ter uma operação em tempo real robusta e confiável, e executa as tarefas típicas de controle. A interface de programação permite criar e baixar programas para o run-time utilizando linguagens típicas de PLC, geralmente as propostas pela norma IEC61131-3. Uma listagem dos fornecedores de soft PLCs pode ser encontradas em (RALIZE, 2004). ISaGRAF é produto digno de nota por ser um dos primeiros a oferecer as cinco linguagens da norma ((POLLARD,1995,p.88);(BONFATTI et al,1997, p.241, p.260); (ISAGRAF,2005).

Alguns artigos (CONTROL ENGENEERING, 2000); (STROTHMAN, 2002) mostram que o caminho adotado pelos fabricantes tradicionais de PLC para escapar da concorrência dos PCs é dar enfase a pequenas unidades com capacidade capazes de interligação via rede (inclusive Ethernet) e funcionalidades específicas (tais como controle de movimento) antes presentes apenas em controladores de maior porte. O custo inicial relativamente grande de hardware e software de uma solução soft logic a torna pouco competitiva onde existe a necessidade de controlar pequeno número de pontos. Em projetos maiores, onde se justifica o pagamento desse custo inicial, o baixo custo incremental das entradas e saídas de um sistema baseado em PC aliado à sua flexibilidade e alta capacidade de processamento o torna uma opção bastante interessante.

Uma outra alternativa à competição entre PCs e PLCs é apresentada pela National Instruments (NATIONAL, 2005A); (NATIONAL, 2005B). Esta empresa se consolidou no mercado vendendo hardware digital e software voltado para instrumentação e aquisição de dados e agora oferece um hardware para controle baseado em componentes programáveis (FPGA, ou

seja, Field Programmmable Gate Array). Este hardware é programado usando LabVIEW (2005) na expectativa de que a grande base de usuários acostumados a configurar sistemas de aquisição de dados dessa empresa usando esta linguagem possam prontamente desenvolver aplicações de controle.

A IEC61131-3, de certo modo, também pode ser vista como uma ameaça aos fabricantes tradicionais de PLC pelas seguintes razões:

• Antes da existência da norma, os PLCs originais eram baseados em hardwares aliados a

firmwares altamente especializados na interpretação de ladder. As interfaces de programação

eram construídas de maneira a recusarem uma instrução não válida (ou alguma que o interpretador de ladder não fosse capaz de interpretar) assim que o programador a tentasse introduzir no editor de ladder mantendo o programa editado sempre sintaticamente correto. Desse modo, o processo de compilação comum nas linguagens usadas em computador tornava-se desnecessário nos antigos PLCs. Ao definir cinco linguagens, algumas delas com sintaxes bem mais complexas que o ladder, a norma tornou impossível ou muito difícil o enfoque anteriormente adotado. Assim, os novos PLCs devem utilizar o processo de compilação ou compilação mais interpretação (como o usado por Java (SUN, 2005), Perl (CPAN, 2005) ou Python (PYTHON, 2005)) para tornarem-se viáveis. Para os fabricantes de PLC tradicionais, esta nova realidade implica em gastos de desenvolvimento e na retirada de uso de sistemas antigos nos quais já foram feitos grandes investimentos (que eventualmente ainda não foram totalmente amortizados). (JUER et al., 1993); (KIM et al., 1999) discutem o desenvolvimento de compiladores e interfaces gráficas dentro do contexto de IEC61131-3. Mais difícil para os fabricantes do que lidar com a multiplicidade de linguagens, talvez seja a implementação de uma série de características do modelo de software da norma que provavelmente demandam um sistema operacional de tempo real suportando as aplicações de automação.

• As tradições consolidadas entre os fabricantes e usuários de PLCs criaram todo um conjunto de usos e costumes nem sempre compatíveis com a norma. A IEC61131-3 traz um dilema para tais atores: abandonar as tradições e aderir à norma ou criar mecanismos (nem sempre simples) de compatibilidade com o passado.

• Como já foi comentado, existem dificuldades para o desenvolvimento de software de PLC realmente portátil baseado na norma. Caso esses obstáculos fossem removidos, existiria a possibilidade de o software (e em certa extensão também o hardware) se tornar uma

Para os que oferecem soluções soft logic (ou outros equipamentos programáveis baseados em PCs como controladores de robôs), o uso das linguagens padronizadas pela norma traz vantagens, entre as quais podem ser citadas:

• O trabalho de definição das linguagens de programação (uma tarefa que consome muitas horas de engenharia) já foi feito pela IEC;

• As dificuldades de desenvolvimento de um compilador e criação de um run-time adequado não são tão complicadas, pois o hardware dos PCs tem requisitos de processamento e memória bem menos restritos que os encontrados em PLCs.

Pode-se encontrar sistemas soft logic ou outros equipamentos programáveis com um grau de conformidade com a norma maior que o encontrado em PLCs (KUKA,2005).