Projetos de automação e robótica industrial operam em ambientes com equipamentos de potência que geram ruídos e interferências eletromagnéticas (EMI). Esses fenômenos descalibram sensores, afetam a comunicação de controladores lógicos programáveis (CLPs) e causam paradas não programadas nas linhas de produção. Para mitigar o problema e proteger a integridade dos sinais de dados, a especificação de cabos de controle blindados é o método técnico indicado para isolar as transmissões contra as emissões externas e garantir a continuidade da operação.
Materiais construtivos e função da blindagem
A blindagem atua como uma barreira física condutora que reflete ou absorve as ondas eletromagnéticas externas, impedindo que alcancem os condutores internos de dados. A escolha do material protetor depende da faixa de frequência da interferência presente na planta:
- Fita aluminizada: Consiste em uma película polimérica revestida de alumínio que oferece cobertura total da superfície dos condutores. Atua na mitigação de EMI e de Interferência de Radiofrequência (RFI) em frequências altas. A instalação demanda um condutor dreno para viabilizar o fechamento do circuito de aterramento elétrico.
- Malha de cobre trançada: Composta por fios de cobre nu ou estanhado entrelaçados. Proporciona proteção mecânica e atenuação de ruídos em faixas de frequências menores, preservando a flexibilidade estrutural do cabo para instalações móveis.
Diferenças entre blindagem global e individual por par
A arquitetura da rede de comunicação e o tipo de sinal transmitido determinam a categoria estrutural da blindagem necessária para a proteção da via:
- Blindagem global: Envolve todos os condutores do cabo em uma única barreira metálica externa. O modelo atende sistemas onde os dados operam com níveis de tensão equiparados, prevenindo a entrada de ruídos gerados por cabos de potência dispostos em calhas adjacentes.
- Blindagem individual por par: Aplica uma camada protetora separada para cada par de fios torcidos, operando em conjunto com a blindagem global. A estrutura atende redes de instrumentação que transmitem sinais distintos, evitando a interferência mútua eletromagnética entre os condutores vizinhos no interior do cabo.
Aterramento elétrico e continuidade do circuito
A instalação física dos cabos de controle blindados exige a execução do circuito de aterramento para assegurar a dissipação das interferências. A energia induzida na barreira metálica requer um caminho condutivo direto para a malha de terra da planta industrial. A ausência de um aterramento normatizado mantém a tensão acumulada na estrutura, o que afeta os parâmetros de comunicação.
A continuidade estrutural do material ao longo de toda a linha de transmissão constitui um requisito de projeto. Emendas fora das especificações, rupturas físicas ou dobras com raio de curvatura não recomendado criam aberturas na blindagem. Essas aberturas permitem a penetração de ondas eletromagnéticas, anulando a capacidade de proteção do sistema.
Impactos da perda de dados em redes industriais
A especificação de cabos sem blindagem em rotas próximas a inversores de frequência ou motores de indução causa distorções no nível de tensão dos sinais analógicos e digitais. Os sistemas supervisórios interpretam essas alterações físicas como pacotes de dados corrompidos. As consequências operacionais diretas incluem:
- Descalibração na leitura de transmissores de pressão, temperatura e nível.
- Falhas de sincronismo em eixos de servomotores e células de solda robotizada.
- Acionamento incorreto de válvulas proporcionais e cilindros pneumáticos.
- Perdas de conexão e quedas temporárias em protocolos de rede industrial.
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