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Home > Reviews > Dez principais ferramentas de monitoramento de PLC
Julho 26, 2023
Controladores lógicos programáveis (PLCs) são computadores industriais usados para monitorar e controlar processos de fabricação, incluindo sensores ambientais e de máquinas, linhas de montagem, robôs industriais e muito mais.
Desenvolvidos para a General Motors em 1968 para substituir sistemas de automação anteriores, analógicos e com fio, os PLCs ganharam popularidade devido à melhor confiabilidade, capacidade de expansão e programação mais fácil e flexível, permitindo iterações rápidas de processos de fabricação e melhor adaptação às necessidades específicas.
Nos últimos 50 anos, os PLCs se estabeleceram no centro das operações industriais em todo o mundo e se tornaram componentes importantes de tendências maiores, como a comunicação Machine to Machine (M2M) e a Internet Industrial das Coisas (IIoT), que fazem parte do que chamamos de “Quarta Revolução Industrial” ou “Indústria 4.0”.
Ferramentas de monitoramento de PLCs podem ser usadas para aferir o status, a integridade e o desempenho dos PLCs em sua infraestrutura industrial. Podem variar em complexidade, desde ferramentas simples que relatam valores brutos recebidos de seus PLCs até ferramentas mais sofisticadas que incluem recursos como análise de dados históricos, linha de base de desempenho ou gerenciamento de dispositivos.
Tenha em mente que muitos Controladores Lógicos Programáveis podem não ser capazes de se comunicar usando interfaces e protocolos modernos como Ethernet, USB ou TCP/IP. Para monitorá-los remotamente, seráa preciso um dispositivo de hardware que atue como um gateway, que se comunique com seus PLCs usando interfaces e protocolos herdados (como seriais), colete informações e as encaminhe para um serviço de nuvem.
Na verdade, algumas das soluções mencionadas neste artigo estão disponíveis como um pacote, onde você compra o hardware e obtém acesso à plataforma de software. Cabe à sua equipe determinar se esse hardware extra é necessário e considerar o custo desse hardware ao decidir pela compra.
Há muitas razões para investir no monitoramento de Controladores Lógicos Programáveis. Aqui estão cinco deles, sem nenhuma ordem específica.
De modo geral, existem 5 recursos principais que você precisa observar ao escolher as ferramentas de monitoramento do controlador lógico programável. Tenha em mente que isso pode variar de acordo com suas necessidades específicas.
Existem muitas ferramentas de monitoramento de PLC, de vários fornecedores, que podem se concentrar apenas em um único aspecto da tarefa ou ser oferecido como um subconjunto de uma gama mais ampla de recursos. Apresentamos algumas delas abaixo, sem nenhuma ordem específica.
PRTG, Ixon, CNCNetPDM, Zabbix, Modbus Monitor, PLC Analyzer Pro,
MachineMetrics, AnyViz, Bridgera Monitoring, DataDog
O PRTG, da Paessler, é o canivete suíço do mundo do monitoramento, baseado em elementos básicos de monitoramento chamados “sensores”. Um sensor geralmente monitora um valor medido em sua rede, por ex. o tráfego de uma porta de switch, a carga da CPU de um servidor, o espaço livre de uma unidade de disco e assim por diante.
Com mais de 250 sensores integrados para várias tarefas, tipos de dispositivos e casos de uso, seria difícil encontrar algo que não pudesse ser monitorado com o PRTG. Além disso, você pode misturar e combinar sensores e até mesmo implantar sensores personalizados para criar soluções de monitoramento específicas para suas necessidades.
O PRTG inclui sensores para dois dos protocolos de comunicação mais comuns usados por PLCs: Modbus TCP, com dados transferidos por redes TCP/IP, e Modbus RTU, comumente usado em comunicação serial. Ambos fornecem acesso a todos os registros, valores e tipos de dados especificados pelo protocolo. Existem também sensores para o protocolo MQTT, comumente usados em dispositivos IoT e suportados por alguns CLPs.
As informações coletadas pelo PRTG são exibidas em um painel centralizado com todas as métricas relevantes. Você pode definir alertas com base em valores limite, com notificações entregues por texto (SMS) ou e-mail se esses valores forem excedidos. Há também um recurso de relatório automático, para que você possa manter a gerência e os colegas de trabalho informados.
O PRTG está disponível com base em licença perpétua, o que significa que após adquirir uma licença, não há custos recorrentes de assinatura. Ele é executado no Windows Server 2012 R2, 2016, 2019, 2022 ou Windows 11. Há uma avaliação gratuita de 30 dias do PRTG, com todos os recursos disponíveis durante esse período, sem necessidade de cartão de crédito.
A IXON Cloud Platform é uma solução de IoT e IIoT totalmente gerenciada em nuvem, que afirma eliminar a necessidade de ter pessoas no local para tarefas como configuração de dispositivos, atualizações e gerenciamento de usuários, permitindo que você gerencie toda a sua frota de um único localização e uma interface amigável.
Os dados podem ser coletados de dispositivos PLC com base em um intervalo de tempo, alteração de status ou acionamento específico (ex: quando um valor é excedido) e transferidos para a nuvem por meio de uma conexão segura. A plataforma permite acesso a dados históricos e em tempo real, fornecendo uma visão do comportamento passado e informações atualizadas sobre o status atual.
O IXON Studio é um editor de arrastar e soltar sem código que permite a criação de painéis e visualizações personalizados, que podem ser personalizados para diferentes usuários e funções. E para aqueles que precisam de algo verdadeiramente único, uma API REST totalmente documentada permite a integração de todos os recursos da plataforma em aplicativos personalizados.
A IXON Cloud Platform é SaaS (Software as a Service) e está disponível em dois planos: Standard e Enterprise. O plano Standard é gratuito para usuários do roteador IXRouter VPN e dispositivos edge gateway, que coletam dados de PLCs e dispositivos industriais e os encaminham para a nuvem.
O CNCNetPDM serve como um “intermediário”, coletando dados de seus CLPs usando suas interfaces de comunicação nativas (como Ethernet, serial, Bluetooth, USB ou barramentos específicos do fabricante) e traduzindo-os em um formato “homogêneo” que pode ser ingerido por seus aplicativos .
O benefício dessa abordagem é que, se você tiver uma frota heterogênea composta por dispositivos para várias finalidades e de vários fabricantes, não precisará se preocupar com as particularidades de cada dispositivo para garantir um monitoramento bem-sucedido.
Os dados coletados podem ser alimentados em seu sistema MES/ERP (Manufacturing Execution Planning/Enterprise Resouce Planning) existente. A comunicação com os dispositivos é bidirecional: você também pode controlar seus dispositivos enviando comandos padronizados para a ferramenta, que são traduzidos em comandos específicos do dispositivo. A comunicação M2M também é suportada: a saída de um dispositivo pode ser convertida em uma entrada adequada para outro dispositivo.
O CNCNetPDM é um aplicativo de software executado em “todos os sistemas operacionais Microsoft Windows, do XP SP2 ao Server 2019 ou Windows 11”. Para armazenamento de dados, os bancos de dados suportados são Oracle 11g a 12c, Microsoft SQL Server 2008 a 2019 ou MySQL e MariaDB (versões 5.5 ou posteriores). Existem muitas opções de licenciamento, mas um nível gratuito está disponível.
O Zabbix é um pacote de monitoramento gratuito e de código aberto que pode fazer muito, incluindo servidor, nuvem, aplicativo, serviços e monitoramento de rede em uma ferramenta. E é modular, com muitos plugins disponíveis que adicionam novas funcionalidades.
Um deles é o plug-in Modbus, que permite monitorar dispositivos compatíveis com as versões Modbus RTU (Remote Terminal Unit, geralmente conectadas a outros dispositivos por meio de interfaces seriais) e Modbus TCP do protocolo Modbus. Uma vez ingeridas, as informações coletadas de seus PLCs são tratadas como qualquer outra fonte de dados: podem ser processadas da mesma forma e visualizadas nos mesmos painéis.
O Zabbix possui um sistema de alerta muito flexível, suportando não apenas SMS e e-mail, mas também plataformas de comunicação modernas como Slack, Microsoft Teams, Telegram, Express.ms, Rocket.chat e muito mais. As mensagens podem até ser personalizadas de acordo com o tipo e a função do destinatário.
Como dito, o Zabbix é Open Source e gratuito, mas você paga pelo suporte técnico. Existem cinco níveis de suporte (Silver, Gold, Platinum, Enterprise e Global I), cada um com diferentes níveis de disponibilidade, tempos de resposta e quantidade de incidentes e contatos de suporte.
O Modbus Monitor é um aplicativo multiplataforma simples e barato que pode se comunicar com dispositivos habilitados para Modbus usando uma variedade de protocolos e interfaces. Ele pode atuar tanto como um servidor Modbus (geralmente um PLC reportando dados dos dispositivos conectados a ele) quanto como um cliente, coletando e registrando os dados enviados pelos servidores.
Os servidores podem ser pesquisados manualmente ou em intervalos especificados, e um tempo limite pode ser definido. Os dados coletados pelo aplicativo podem ser filtrados por critérios especificados pelo usuário ou exportados para arquivos de valores separados por vírgula (.CSV), que podem ser importados para praticamente qualquer planilha ou banco de dados disponível. Os logs de comunicação também podem ser salvos.
Essa ferramenta também pode farejar o tráfego Modbus em sua rede e criar mapas Modbus automaticamente quando os clientes estiverem fazendo solicitações ao servidor. Um mapa Modbus é uma lista para um dispositivo de servidor individual que define quais são os dados e onde e como eles são armazenados. Isso é útil quando o mapa é desconhecido ou não está disponível no fabricante.
O monitor Modbus está disponível como aplicativos para Windows na Microsoft Store ou Android no Google Play. A versão Android está disponível em duas versões, uma gratuita que consiste em um cliente Modbus básico para “iniciantes e exploradores” e uma avançada que inclui um cliente e um servidor e suporte para mais protocolos.
Desenvolvido pela Autem, o PLC Analyzer Pro é um pacote de software que realiza o registro e análise lógica dos sinais reportados pelos PLCs em suas instalações. Ao usar uma conexão direta com seus PLCs e drivers personalizados, ele pode gravar simultaneamente até 16 milhões de variáveis de 250 fontes de sinal, tornando-o uma ferramenta útil para diagnóstico de falhas, otimização de ciclo, manutenção preditiva, garantia de qualidade e muito mais.
Existem alguns complementos que aprimoram o conjunto de recursos do PLC Analyzer Pro. O módulo “Videotrack” permite a gravação e sincronização de feeds de vídeo com dados de sensores, auxiliando no diagnóstico de erros mecânicos em máquinas.
E o módulo Virtual HMI (Human Machine Interface) combina uma visão do status dos painéis de controle, botões e joysticks, com dados do sensor e um feed de vídeo opcional do módulo Videotrack para reconstruir as interações humanas e diagnosticar problemas causados pelo operador erro.
O PC Analyzer Pro requer o Windows 7, 8, 10 ou 11, em edições de 32 ou 64 bits. Essa ferramenta é oferecida em um modelo de licenciamento perpétuo, com preços baseados no número de postos de trabalho e motoristas necessários. Existe uma versão de demonstração gratuita disponível.
MachineMetrics é uma plataforma IIoT baseada em nuvem para “máquinas modernas”, projetada para monitorar e analisar o desempenho de seus equipamentos de fabricação, ajudando você a identificar gargalos, ineficiências e oportunidades de melhorias.
Ele usa dispositivos de hardware chamados MachineMetrics Edge para coletar dados de “qualquer máquina” com uma taxa de amostragem de até 1 KHz (em vez do padrão de 1 Hz em muitos sistemas) e transmiti-los com segurança para a nuvem. Ele suporta protocolos abertos como MTConnect, OPC-UA e Modbus, e também oferece conectores de sistemas proprietários da Fanuc, Mitsubishi, Citizen, Haas, Heidenhain e Siemens Sinumerik.
As APIs REST e GraphQL permitem a integração de dados armazenados na nuvem MachineMetrics com BI, fluxos de trabalho, relatórios e aplicativos existentes. Os dados também podem ser publicados diretamente no “Azure, AWS, SAP e qualquer outra nuvem, big data ou aplicativo empresarial”. Também existem aplicativos prontos para uso que oferecem recursos como painéis em tempo real, relatórios históricos, fluxos de trabalho baseados em regras e notificações de texto/e-mail.
AnyViz é uma plataforma baseada em nuvem que “traz a nuvem para o seu CLP” e permite que você monitore, opere e analise remotamente os controles de máquinas e instalações. Seus recursos incluem a visualização em tempo real dos dados com “vizuals”, widgets que podem ser posicionados livremente na tela via arrastar e soltar, dando a você a liberdade de projetar uma IHM com apenas alguns cliques.
Os dados podem ser registrados e armazenados indefinidamente. O polling pode ser feito periodicamente, em “delta” (se um valor mudar mais do que um valor especificado) ou na mudança (assim que ocorrer uma mudança). Os dados podem ser monitorados para condições predefinidas e alertas acionados se forem atendidos, com entrega por e-mail, notificação push, chamadas de voz ou SMS. Além de receber dados, o AnyViz também pode ser usado para modificar valores em CLPs, permitindo o controle remoto de dispositivos de qualquer lugar com conexão à internet.
O software gratuito AnyViz CloudAdapter transforma qualquer dispositivo, executando Linux ou Windows, em um gateway IoT, com suporte para os protocolos mais populares, incluindo OPC UA, Modbus, Siemens TCP, Beckhoff ADS, Ethernet/IP, Bacnet ou MBUs. O software do adaptador pode ser atualizado Over the Air (OTA) e a configuração é feita por meio de uma interface da web.
AnyViz é uma plataforma SaaS. Infelizmente, o site não deixa claro os planos de serviço ou preços. Os usuários interessados podem “Registrar-se gratuitamente”, mas não está claro quais recursos estão incluídos neste nível gratuito.
O Bridgera Monitoring é uma plataforma de monitoramento de IIoT que se orgulha de ser um “aplicativo de IoT industrial altamente personalizável e fácil de usar que as empresas podem usar para monitorar seus dispositivos em tempo real e tomar decisões baseadas em dados”.
O monitoramento no Bridgera é feito em painéis personalizáveis que mostram valores atuais, mas também tendências de dados. Além de mostrar informações coletadas de seus dispositivos, esta ferramenta também pode gerar mapas mostrando onde esses dispositivos estão localizados, aproveitando endereços conhecidos ou informações de GPS em dispositivos equipados com esse recurso.
Os dados históricos podem ser agregados e os alertas personalizados podem ser definidos com base nos limites especificados pelo usuário, com entrega via SMS ou e-mail. Um sistema hierárquico permite o controle de acesso por função, organização ou empresa, permitindo que seus funcionários vejam apenas as informações de que precisam, e nada mais.
O Bridgera Monitoring está disponível como um aplicativo da web, com versões para iOS e Android também disponíveis. Preços e planos não estão imediatamente disponíveis no site. Em vez disso, a empresa convida os usuários interessados a “obter uma consulta gratuita”.
O Datadog IoT Monitoring fornece “monitoramento IoT de ponta a ponta” que permite às empresas ter uma visão abrangente da integridade de seus dispositivos, bem como a capacidade de detalhar dispositivos individuais para solucionar problemas de uma determinada região, tipo de dispositivo ou versão de software , com métricas de desempenho e hardware, logs, dados de rede e muito mais disponíveis em um único painel de vidro.
Os dados de telemetria são marcados e o mapa do host fornece uma visão panorâmica de toda a sua frota de dispositivos IoT, agrupada por qualquer marca, para uma comparação visual de desempenho por qualquer critério. Alertas, gráficos e painéis podem ser definidos com tags especificadas pelo usuário para fornecer visibilidade e notificações acionáveis para qualquer subconjunto de dispositivos.
A marcação unificada fornece uma correlação perfeita de problemas entre métricas ao nível de sistema, rastreamentos distribuídos, dados de desempenho de rede e logs. Os recursos de alerta são personalizáveis: os operadores podem criar alertas que são acionados apenas em falhas contínuas ou generalizadas do dispositivo, e os algoritmos de detecção de anomalias e outliers podem determinar automaticamente as faixas operacionais normais e alertar apenas em ocorrências incomuns.
Lembre-se de que parece não haver suporte para o protocolo Modbus. Você pode, no entanto, monitorar PLCs que se comunicam usando outros protocolos IoT, como MQTT. Para coletar dados, o Datadog usa agentes leves que podem ser executados “em praticamente qualquer plataforma de hardware e sistema operacional”, incluindo dispositivos Linux, Windows, Android e ARM. Há um teste gratuito de 14 dias disponível.
Entre todos eles, nossa ferramenta de monitoramento de Controlador Lógico Programável favorito é o Paessler PRTG, pois ele “marca todas as caixas” em nossa lista de características desejadas e agiliza seu fluxo de trabalho, permitindo que você monitore toda a sua infraestrutura com uma única ferramenta.
Os sensores integrados cobrem muitos dos principais casos de uso, sem a necessidade de adquirir extras, para que ele possa monitorar seus Controladores Lógicos Programáveis, mas também sua rede, serviços, servidores, outros dispositivos IoT, infraestrutura de nuvem e muito mais. E é extensível, o que significa que você pode implantar sensores de terceiros ou até mesmo desenvolver os seus próprios para atender a necessidades específicas.
Isso significa que você pode acabar com a dependência de uma variedade de soluções individualizadas, que podem trazer riscos potenciais, como conflito com seu fluxo de trabalho atual e até mesmo problemas de segurança de rede. Por fim, o modelo de licença perpétua é uma ótima maneira de manter seu orçamento sob controle, evitando custos de assinatura ou surpresas com cobranças extras se os níveis de uso forem excedidos. De uma chance!
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