Encoders y anillos colectores para IIoT

La implementación de los conceptos de IIoT en la práctica es uno de los principales desafíos a nivel industrial. La definición de los conceptos individuales es el primer paso, lo que, en términos concretos, significa preguntarse cuál de las alternativas que ofrece IIoT se debe usar.

 

‘Listo para Industria 4.0/IIoT’

Disponer de productos conectados en red e inteligentes es un requisito básico para IIoT. Estos productos deben ser capaces de responder ¿Quién soy?, ¿Dónde estoy? y ¿Cómo me siento?

Al respecto, en un encoder, ‘listo para Industria 4.0/IoT’ significa que, además de la tarea de medición clásica y la transmisión de los valores medidos de un encoder, que se suma a la transmisión de alimentación, señales y datos de un anillo colector, hay disponibles funcionalidades adicionales para conexión en red y para recolección o transmisión de información adicional, por ejemplo conectividad, identificación, diagnósticos y adaptabilidad.

 

Conectividad

Se refiere a la capacidad de comunicar información adicional y/o integrarse en una red. Esto puede tomar la forma de interfaces adicionales, tales como OPC-UA (por ejemplo para una comunicación adicional de borde) y Ethernet Industrial, o una interface digital, por ejemplo BISS o ‘SCS open link’.

 

Identificación

Es la capacidad de transmitir información técnica mediante una hoja de datos electrónica o placa de características. Además, se puede transmitir información adicional sobre la máquina, por ejemplo información acerca del eje donde está instalado el encoder. Esencialmente es donde se registra toda la información requerida en la aplicación para gestión de activos.

 

Diagnósticos

Las funciones de diagnóstico aportan información acerca de la condición del producto (por ejemplo, mensajes de error) o información indirecta acerca de la aplicación. Por ejemplo, un sensor de temperatura integrado puede indicar que se ha excedido el rango permitido de temperaturas de trabajo. O sensores de vibración integrados que ofrecen información acerca del estado de los cojinetes. Las funciones de registro y marca de tiempo en encoders de Ethernet Industrial permiten crear histogramas durante su vida útil.

 

Adaptabilidad

Se puede dar en dos niveles:

  • ν A nivel operativo, en cuyo caso los parámetros/ajustes de un encoder pueden ser cambiados durante la operación, por ejemplo para optimizar procesos de configuración o para eliminar errores de medición con un procesamiento de señales digital.
  • ν Actualizaciones de software a nivel de sistema en cualquier momento.

La gama de funciones para la implementación de los conceptos de Industria 4.0/IIoT se puede extender luego para garantizar la viabilidad futura del sistema. Por ejemplo, todos los encoders fieldbus y Ethernet Industrial de Kübler disponen de una función de actualización de firmware como estándar.

 

Encoders listos para Industria 4.0/IIoT

Qué funcionalidades necesita un encoder para ser considerado ‘listo para Industria 4.0/IIoT’ depende del concepto general. El factor decisivo aquí es el rol asignado al encoder como parte o como objeto (activo) independiente de Industria 4.0/IIoT, lo que define si el encoder debe tener su propio shell de administración o estar integrado en un shell de administración ya existente.

Un encoder con su propio shell de administración no sólo tiene funciones a ‘nivel de campo’, sino también a ‘nivel de control’ o hasta ‘comunicación de borde’ directa. En el nivel nás alto de configuración, por ejemplo, se puede hablar de un encoder Ethernet Industrial con servidor web integrado y protocolo OPC-UA adicional. En la mayoría de los casos, sin embargo, el encoder se encuentra integrado dentro de un activo.

Encoders y anillos colectores para IIoT

El objeto Industria 4.0/IIoT es entonces un eje de accionamiento que consta de motor, reductor, encoder, freno, inversor, etc. En este caso, surge la pregunta de cuál de los elementos en el objeto debe ser el shell de administración y también el encargado de las funciones administrativas. El encoder puede cumplir este rol (completa o parcialmente), ya que la hoja de datos electrónica contiene no sólo información acerca del encoder en sí, sino también datos del motor, información de ubicación, etc.

En principio, el shell de administración es la representación virtual del producto (gemelo digital) y las funciones técnicas, lo que permite la implementación de un gran número de aplicaciones, desde simulación hasta gestión de activos.

 

Anillos colectores para Industria 4.0/IIoT

A la hora de transferir energía, señales y datos, como así también aire comprimido o hidráulica, desde un componente estacionario a otro rotativo de un sistema/máquina, los anillos colectores suelen ser una solución óptima.

Encoders y anillos colectores para IIoT

Los anillos colectores para la transmisión de Ethernet Industrial garantizan la implementación de los conceptos de Industria 4.0/IIoT en cada rincón de la máquina. En las aplicaciones donde se requiere una máxima disponibilidad, Kübler también ofrece soluciones sin contacto.

Los anillos colectores son componentes altamente integrados de máquinas complejas, lo que les permite aportar una gran cantidad de información confiable acerca del estado de la máquina y los requerimientos de mantenimiento. A tal fin, Kübler utiliza los anillos colectores para habilitar Industria 4.0/IIoT e integra sistemas de sensores en sus anillos colectores inteligentes sin ocupar un valioso espacio de instalación adicional.

La medición y el monitoreo precisos de los movimientos de ejes, vibraciones y temperatura, junto con el almacenamiento de histogramas del ciclo de vida, aportan toda la información necesaria para el monitoreo de condiciones. Las funciones de gestión de activos están soportadas por hojas de datos electrónicas específicas de la máquina.

Ambos aspectos son importantes para la implementación de un mantenimiento predictivo eficiente, además de facilitar nuevos servicios, tales como PaaS (Product-as-a-Service). Como resultado, el anillo colector pasa de ser un elemento de transmisión pasivo a un componente activo de Industria 4.0/IIoT.

 

Preparado en base a un documento técnico de Kübler. En la Argentina: Aumecon S.A.

Modificado por última vez en Viernes, 19 Febrero 2021 14:35
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