A automação industrial sempre soluções robustas e confiáveis ​​para garantir o controle e monitoramento dos processos produtivos. Tradicionalmente, os CLPs (Controladores Lógico-Programáveis) dominam esse cenário, mas com a evolução da tecnologia e a necessidade de flexibilidade, o Raspberry Pi vem ganhando espaço como uma alternativa viável para diversas aplicações. Mas quando é que você usa um Raspberry Pi na indústria? Vamos explorar essas questões.

Quais problemas ele resolve?

O Raspberry Pi pode ser uma excelente alternativa para diversos desafios encontrados na automação industrial. Um dos principais benefícios é o custo reduzido , já que os CLPs industriais costumam ser caros e desativar licenças de software específicas. Para aplicações menores ou experimentais, o Raspberry Pi pode ser uma solução eficiente sem comprometer o orçamento.

Outro grande problema que ele resolve é a falta de conectividade em sistemas antigos . Muitas fábricas ainda operam com máquinas que não possuem integração com redes modernas. O Raspberry Pi pode atuar como um gateway, coletando dados de sensores e enviando-os para a nuvem, um banco de dados ou um sistema SCADA.

Além disso, ele permite o monitoramento remoto de equipamentos, possibilitando o acompanhamento da produção sem a necessidade de estar fisicamente presente no local. Isso é particularmente útil para indústrias que operam em locais remotos, como mineradoras e montadas de veículos , onde uma análise preditiva pode evitar falhas inesperadas e reduzir o tempo de inatividade da linha de produção.

Vantagens e desvantagens

O uso do Raspberry Pi na indústria tem prós e contras que precisam ser avaliados antes da implementação.

Vantagens

• Custo acessível: Comparado a um CLP, o Raspberry Pi é muito mais barato e pode atender a diversas aplicações.
• Flexibilidade: Pode ser programado em diversas linguagens, como Python e Node-RED, e suporta protocolos como MQTT e Modbus.
• Conectividade IoT: Facilita a comunicação entre sensores, máquinas e servidores na nuvem.
• Comunidade ativa: Como é amplamente utilizada no mundo da tecnologia, há muita documentação disponível e suporte da comunidade.

Desafios

• Menor robustez: O Raspberry Pi não foi projetado para ambientes agressivos, como locais com alta vibração, temperatura extrema ou presença de partículas metálicas.
• Dependência de sistemas operacionais: Diferente de um CLP, que funciona de maneira autônoma, o Raspberry Pi depende de um sistema operacional, o que pode aumentar a complexidade da manutenção.
• Conhecimento técnico necessário: A configuração e manutenção excluir familiaridade com Linux, redes e programação, o que pode ser um obstáculo para equipes que não têm essa expertise.

Comparação com outras tecnologias (Node-RED vs. Python vs. Raspberry Pi)

Quando falamos de automação industrial, três tecnologias se destacam: Node-RED, Python e Raspberry Pi . Mas como elas se comparam?

• Node-RED é uma plataforma de programação visual que facilita a criação de fluxos de automação. Ele é ideal para integrar sensores e sistemas IoT sem precisar escrever muito código. Se o objetivo é uma solução rápida e intuitiva, Node-RED é uma ótima escolha.
• Python é uma linguagem de programação extremamente versátil, permitindo personalizar e escalar soluções industriais. É muito utilizado para análise de dados, controle de processos e comunicação com CLPs via protocolos como Modbus e OPC UA.
• Raspberry Pi não é uma tecnologia por si só, mas sim o hardware que pode executar tanto Node-RED quanto Python. Ele se destaca como uma opção de baixo custo para conectar e processar dados , sendo uma alternativa interessante para pequenas automatizações.

A escolha entre essas tecnologias depende do objetivo da aplicação. Para soluções rápidas e sem necessidade de programação profunda, o Node-RED é mais indicado. Se a ideia é criar scripts personalizados e realizar análises avançadas, Python pode ser a melhor opção. O Raspberry Pi , por sua vez, serve como uma plataforma acessível para rodar essas soluções e integrar os equipamentos industriais.

Cenário de uso na indústria

Imagine uma pequena fábrica de autopeças que precisa monitorar a temperatura e a vibração dos motores em sua linha de produção. Atualmente, esse monitoramento é feito manualmente pelas operações, o que gera atrasos na detecção de falhas e aumenta o risco de uma parada inesperada na produção .

A proposta da solução é instalar sensores de temperatura e vibração conectados a um Raspberry Pi, que será responsável pela coleta de dados e transmissão para um banco de dados ou um sistema SCADA. Com isso, os gestores podem acompanhar essas variações em tempo real e receber alertas sempre que houver sinais de desgaste ou risco de falha .

Se um motor começar a apresentar oscilações anormais na vibração, o sistema pode prever uma possível falha e recomendar uma manutenção programada antes que a máquina pare totalmente. Isso evita paradas não planejadas , reduz custos com manutenção corretiva e melhora a eficiência operacional.

Principais bibliotecas e ferramentas

Para implementar essa solução, algumas ferramentas e bibliotecas são essenciais:

• Paho-MQTT: Permite que o Raspberry Pi se comunique com servidores MQTT, facilitando a troca de informações com outros dispositivos de fábrica.
• Modbus-Tk: Biblioteca que possibilita a comunicação com CLPs e sensores que utilizam o protocolo Modbus.
• InfluxDB e Grafana: InfluxDB é um banco de dados otimizado para armazenar séries temporárias de dados, como leituras de sensores. O Grafana, por sua vez, permite criar painéis gráficos para visualizar esses dados em tempo real.
• OpenPLC: Um software que transforma o Raspberry Pi em um CLP programável, permitindo controle de atuadores e criação de lógicas de automação sem necessidade de hardware dedicado.

Conclusão

O Raspberry Pi está se tornando uma ferramenta cada vez mais presente na indústria, oferecendo uma alternativa econômica e flexível para monitoramento e controle de processos. Ele não substitui os CLPs industriais em aplicações críticas, mas pode ser um grande aliado na implementação de soluções inteligentes e conectadas.

Se você precisa de um sistema para monitorar máquinas remotamente, integrar sensores antigos a novas tecnologias ou criar soluções de análise preditiva , o Raspberry Pi pode ser uma resposta. Com a combinação certa de hardware, software e conectividade , ele pode transformar a forma como as indústrias operam, simplificando as falhas e otimizando a produção.