Un poderoso dúo para IIoT

Combinando IO-Link y servicios de nube, se consigue un flujo continuo de datos desde el sensor a la nube y viceversa.

Un poderoso dúo para IIoT
IO-Link permite a los sistemas de mayor nivel acceder a datos adicionales en paralelo al valor medido, conformando así una poderosa herramienta para mantenimiento predictivo.

Los servicios de nube de los cuatro gigantes tecnológicos Apple, Microsoft, Amazon y Google simplifican considerablemente nuestro trabajo diario; por ejemplo, ya no hay necesidad de almacenar fotos de vacaciones en la memoria limitada de un teléfono inteligente, bastando una carpeta personal online.

Las empresas, naturalmente, también pueden aprovechar los beneficios de la computación de nube en aplicaciones industriales, con requerimientos especiales pero con un solo objetivo común: usar los datos de manera eficiente pero sin cargar innecesariamente la red y la capacidad de memoria.

También se requieren nubes industriales para filtrar los valores de interés a partir de la gran cantidad de información recolectada por distintos dispositivos de campo, tales como sensores y cabezales de lectura/escritura RFID, reduciendo así Big Data a datos inteligentes.

La nube es mucho más que una simple instalación de almacenamiento de memoria. Por el contrario, soporta a los usuarios con una rápida integración de dispositivos recién conectados, brinda alertas automáticas acerca de cualquier anomalía crítica que pudiera ocurrir o visualiza los tiempos operativos de distintas herramientas.

Dentro de este contexto, Turck ofrece comunicación de extremo a extremo desde el sensor directamente hasta la nube y lo hace en ambas direcciones, lo que se traduce en un intercambio inteligente entre el nivel de campo, el controlador, la nube de datos y el operador de servicio tan pronto como sea necesario.

 

IO-Link facilita el acceso a datos adicionales

Hoy en día, el estándar de comunicación IO-Link permite comenzar la digitalización en el entorno directo de máquina.

Al respecto, muchos dispositivos de campo están equipados ahora con procesadores que proveen información además de los datos de usuario, por ejemplo datos de diagnóstico o información del dispositivo.

IO-Link facilita el acceso de los sistemas de mayor nivel a estos valores adicionales en paralelo con el valor medido actual. Esto convierte un dispositivo IO-Link, por ejemplo un sensor, en un participante que habla, lo que, a su vez, aumenta la usabilidad de los servicios de nube en el otro extremo de la pirámide de automatización. Con IO-Link y soluciones de nube, se combinan dos tecnologías de avanzada para asegurar una continuidad de extremo a extremo ‘hasta el último metro’.

 

Preprocesamiento de señales con inteligencia descentralizada

Se necesita inteligencia remota para restringir el uso de datos inteligentes por encima del nivel de campo.

En otras palabras, las señales deben estar ya preprocesadas en el módulo de fieldbus.

El maestro IO-Link TBEN-L-8IOL de Turck, por ejemplo, permite a los usuarios configurar directamente qué variables se transfieren a la nube. La evaluación remota de los datos también significa que las mediciones de tiempo crítico se pueden realizar en el campo sin causar una carga adicional en las redes de comunicación, lo que asegura que incluso las secuencias de proceso completadas en ciclos de milisegundos no verán alteradas, quedando disponibles sólo los datos específicos para su uso posterior.

La nube ofrece varias rutas para hacerlo: por medio de cables que usan el controlador TBEN-L5-PLC-10 IP67 de Turck o a través de una conexión wireless que utiliza el gateway de nube TCG20 IP67 con WiFi o una red móvil.

 

Identificación de dispositivos junto con actualización de IODD

¿Dónde se pueden ver los beneficios de la nube e IO-Link? Por ejemplo, en la identificación de dispositivos cuando el personal técnico pone en marcha un sensor o realiza mantenimiento. Estas operaciones pueden insumir tiempo valioso y también son fuente de errores ocasionales.

En consecuencia, tiene sentido conectar la nube a una base de datos central con todas las descripciones de dispositivos IO-Link. De esta manera, un dispositivo recién conectado en el campo transfiere su ID de fabricante y dispositivo a la nube, incluyendo los parámetros y las propiedades de la comunicación.

Luego se lleva a cabo una comparación con la base de datos para identificar la IODD correspondiente al sensor. La nube también visualiza datos del dispositivo y puede adaptar parámetros en el dispositivo si es necesario.

 

Intercambio rápido del sensor cuando ocurre una falla

El mismo concepto se aplica a la hora de reemplazar dispositivos en caso de una falla. Tan pronto un sensor reporta una falla, esta información es enviada directamente a un operador por medio de la nube.

Para lograrlo también es posible programar alarmas para enviar notificaciones por email o SMS, además de notificaciones visuales en el tablero de control.

Puesto que la configuración del sensor puede ser almacenada en la nube, el dispositivo IO-Link fallado puede ser reemplazado inmediatamente sin ningún problema. El intercambio bidireccional de información permite que la nube identifique el tipo de sensor de reemplazo conectado y lo configure con los parámetros adecuados.

 

La nube, de manera independiente, utiliza información proveniente del dispositivo IO-Link inteligente para identificar un sensor.
El sensor inductivo señala si su target se ha desviado de la distancia de conmutación especificada, lo que indica un posible desgaste.
El sensor ultrasónico también indica la acumulación de espuma sobre la superficie, además de brindar el valor del nivel.
Los usuarios pueden ver en el tablero de control en la nube las horas de operación de cada herramienta individual.

 

Alerta del desgaste mecánico

Los datos adicionales de IO-Link también pueden brindar información acerca de un pobre funcionamiento mecánico. Si un sensor inductivo monitorea, por ejemplo, el movimiento de un perno, también puede brindar información acerca de la distancia de conmutación, además del pulso de conmutación. Tan pronto el target llega a una distancia crítica respecto del sensor, esta situación también puede indicar un creciente desgaste, ya que el perno tiene demasiado juego.

La nube notifica a los operadores de mantenimiento para que actúen antes de que el target se salga del alcance de medición. En este caso, las notificaciones tempranas permiten que se pueda realizar el servicio antes de que se llegue a ese estado.

 

Valor adicional para monitoreo de condiciones

Un sensor ultrasónico también aporta datos acerca de la calidad de la señal además de la distancia, lo que brinda la posibilidad de recibir, además del dato de nivel, una alarma, por ejemplo, si hay acumulación de espuma sobre la superficie del líquido, lo cual podría afectar el valor medido.

En este caso, IO-Link extiende el monitoreo de condiciones para iniciar un segundo monitoreo.

Al mismo tiempo, la nube asegura que la información relacionada con el nivel y la superficie llegue a los operadores, sin importar la ubicación o el dispositivo terminal.

 

Tener los parámetros de proceso a la vista

Otro valor agregado es que se pueden registrar los parámetros de proceso que interesan por medio de información adicional en la nube. Si en una máquina se usan distintas herramientas, los operadores deberán tener en cuenta su vida útil especificada siempre que sea posible. En este caso, los parámetros de proceso de cada herramienta pueden ser transferidos a la nube de modo de poder usar o guardar estos datos.

Por ejemplo, utilizando un acoplador inductivo de Turck, luego de un cambio de herramienta, la herramienta y la nube proceden a un intercambio sin contacto de valores, tales como el tiempo de operación entre las dos herramientas.

De esta manera, los usuarios podrán ver en la nube el número de horas durante las cuales se usaron las herramientas individuales o la parada de una máquina en particular.

 

Un poderoso dúo para IIoT
Un poderoso dúo para IIoT
El servicio de nube de Turck puede estar alojado en el servidor local del usuario o como nube pública en el centro de datos principal, donde la comunicación se maneja a través de un protocolo encriptado.

 

Digitalización ‘hasta el último metro’

Conectar juntos IO-Link y los servicios de nube facilita la digitalización de extremo a extremo de todos los sensores individuales en una máquina. Es un concepto clave en tareas de comisionamiento y mantenimiento, monitoreo de condiciones u optimización de procesos.

La nube lleva los datos de dispositivos y máquinas a las pantallas de los distintos dispositivos terminales, aportando información acerca del sobrepaso de un valor límite o de fallas, con lo que, gracias a la comunicación IO-Link bidireccional, se convierte en un nodo de sistema activo, por ejemplo para comparar información de dispositivos en una base de datos.

 

Preparado en base a una presentación de Christian Knoop, de Turck. 

En la Argentina: Aumecon S.A.

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