Revista Manutenção

Aquisição, pré-processamento e comunicação de dados industriais

Aquisição, pré-processamento e comunicação de dados industriais em arquiteturas IIoT abertas

Descubra o PROCON Connect.

A digitalização industrial exige soluções capazes de ligar o mundo OT ao mundo IT de forma simples, segura e flexível. Neste contexto, o PROCON‑Connect da Weidmüller posiciona-se como uma aplicação de software essencial para a aquisição, o pré-processamento e a comunicação de dados industriais, atuando como ponte entre máquinas, sistemas de automação, infraestruturas energéticas e plataformas de IT e cloud.

Visão geral e conceito

PROCON‑Connect é uma aplicação IIoT concebida para capturar dados de máquinas e energia, tratá-los localmente e disponibilizá-los a outros sistemas através de standards abertos. A sua abordagem assenta em três pilares funcionais claramente definidos:

  1. aquisição de dados industriais – captura de dados a partir de PLCs, contadores de energia e OPC UA;
  2. pré-processamento de dados industriais – armazenamento, agregação e tratamento de dados;
  3. comunicação de dados industriais – publicação de dados para sistemas IT, SCADA, MES, ResMa e plataformas cloud.

Esta arquitetura modular permite implementar o PROCON‑Connect tanto em ambientes brownfield, como greenfield, sem necessidade de alterar o controlo existente, nem de desenvolver software adicional.

Aquisição de dados: conectividade industrial multiprotocolo

A camada de aquisição de dados do PROCON‑Connect foi concebida para ambientes industriais heterogéneos. A aplicação permite ligar-se diretamente a múltiplas fontes de dados através de drivers industriais standard, entre os quais se destacam:

  • OPC UA, incluindo estruturas e tipos de dados avançados;
  • Modbus TCP e Modbus RTU, com modelos específicos para contadores de energia;
  • PLCs Siemens através do driver TIA/RFC1006;
  • Allen‑Bradley ControlLogix e CompactLogix;
  • EtherNet/IP;
  • CODESYS V2 e V3;
  • IEC 60870-5-104.

A configuração é feita via interface web, permitindo testes de ligação e navegação de tags sem ferramentas de engenharia adicionais. Isto reduz drasticamente os tempos de colocação em serviço e elimina dependências do fabricante do PLC.

 Pré-processamento de dados industriais: inteligência no edge

Um dos elementos diferenciadores do PROCON‑Connect é a sua capacidade de pré-processar os dados no edge, antes de os enviar para outros sistemas. Isto permite reduzir tráfego, melhorar a qualidade da informação e desacoplar OT de IT.

Entre as funções de pré-processamento incluem-se:

  • registo cíclico e baseado em eventos;
  • agregação e cálculo de valores;
  • escalonamento e enriquecimento com metadados;
  • registo baseado em condição para otimizar o armazenamento.

Os dados podem ser armazenados numa base de dados interna leve (SQLite) ou em bases de dados externas como a InfluxDB v2, orientada a séries temporais e análise avançada. O armazenamento pode ser local, distribuído ou na cloud, conforme a arquitetura do projeto.

Comunicação de dados industriais: integração com IT e cloud através de standards abertos

Depois de tratados, os dados industriais podem ser comunicados a outros sistemas através de mecanismos standard e amplamente adotados. O PROCON‑Connect utiliza uma abordagem publish/subscribe baseada em MQTT, permitindo uma integração simples e escalável.

As principais capacidades de comunicação incluem:

  • MQTT e MQTTS (v5) com publicação baseada em tags;
  • Quality of Service (QoS), buffering e retenção de mensagens;
  • Last Will & Testament para supervisão do estado;
  • Device‑to‑Cloud e Cloud‑to‑Device.

Além disso, o PROCON‑Connect permite uma ligação direta ao Azure IoT Hub, incluindo a utilização de SAS tokens, device twins e métodos diretos, o que facilita a integração com arquiteturas cloud corporativas sem desenvolvimento adicional.

Integração com o ecossistema Weidmüller e Data Hub

PROCON‑Connect faz parte do ecossistema de software da Weidmüller e integra-se de forma nativa com o u‑OS e o Weidmüller Data Hub. O Data Hub atua como um barramento de dados industrial, suportando três APIs abertas:

  • REST para troca ligeira via http;
  • NATS para comunicação baseada em eventos em tempo real;
  • Canal determinístico em tempo real para troca industrial.

Esta combinação permite que o PROCON‑Connect partilhe dados com outras aplicações, controladores ou módulos de I/O sem necessidade de programação complexa, viabilizando arquiteturas IIoT verdadeiramente abertas.

 Casos de utilização típicos

Graças à sua flexibilidade, o PROCON‑Connect é utilizado em vários cenários industriais, entre os quais se destacam:

  • monitorização energética em conformidade com a ISO 50 001;
  • digitalização de máquinas;
  • manutenção preditiva baseada em dados reais;
  • monitorização e serviço remoto;
  • integração de OT com plataformas GMAO, MES, ERP ou cloud.

A aplicação pode ser implementada em PC industrial, servidores, Docker (Windows e Linux) ou diretamente na gama de equipamentos edge UC20 com u‑OS, adaptando-se aos requisitos de cada projeto.

Segurança e modelo de licenciamento

Todos os mecanismos de comunicação e armazenamento do PROCON‑Connect suportam números e boas práticas de segurança atuais, alinhando-se com os requisitos de ambientes industriais modernos. A solução foi pensada para operar tanto em redes isoladas como em arquiteturas ligadas à cloud.

Quanto ao licenciamento, o PROCON‑Connect oferece:

  • funcionalidades base sem limite de tags para aquisição;
  • licenças opcionais para drivers adicionais, maior número de tags MQTT, bases de dados avançadas ou funcionalidades alargadas.

Este modelo permite escalar a solução de forma progressiva à medida que os requisitos do cliente crescem.

Conclusão

O PROCON‑Connect é uma ferramenta essencial para projetos de digitalização industrial, IIoT e gestão energética, proporcionando uma solução aberta, modular e orientada ao edge. A sua capacidade de ligar múltiplos mundos tecnológicos sem programação, juntamente com a sua integração no ecossistema Weidmüller, torna-o um facilitador estratégico para a transição para fábricas mais conectadas, eficientes e seguras.

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