Dos de los avances recientes más importantes en automatización han sido la adopción internacional de un estándar abierto para sensores inteligentes, IO-Link, así como avances en sistemas de E/S remotas para capacidades de Internet de las cosas (IoT): E/S descentralizadas. Estos desarrollos mueven la inteligencia más profundamente en el proceso de elaboración y envasado para mejorar el rendimiento general y reducir el riesgo de desperdicio. También le dan a la cervecería mayor flexibilidad y rentabilidad al instalar o modificar la automatización existente.
¿Qué es IO-Link?
La inteligencia impulsada hasta el nivel del sensor y del actuador es esencial para conocer el estado del sistema y anticipar problemas a través del análisis predictivo: la capacidad de pronosticar fallas antes de que sucedan. Ambas capacidades mejoran la producción y reducen el desperdicio. IO-Link es la primera tecnología IO estandarizada a nivel mundial (IEC 61131-9) para la comunicación con sensores y actuadores inteligentes.
Los dispositivos IO-Link cuestan casi lo mismo que los sensores estándar, lo que hace que esta tecnología sea fácil de justificar. Hay tres tipos de datos disponibles en cada dispositivo IO-Link.
- Los dispositivos IO-Link transportan datos de eventos que marcan o notifican cuando ocurren eventos críticos.
- Los dispositivos IO-Link tienen datos de servicio, incluida toda la información vital sobre la unidad, como el fabricante, el modelo y el número de serie. Los datos de servicio también incluyen valores de parámetros enumerados por el dispositivo y que se pueden cambiar a través del controlador. Conecte un dispositivo de reemplazo y el controlador cargará automáticamente los parámetros, ahorrando tiempo y reduciendo la posibilidad de error.
- Los dispositivos IO-Link ofrecen datos de condición como temperatura, distancia, proximidad, corriente y flujo de medios. Dependiendo del proceso que se detecte, esta información puede marcar operaciones fuera de especificación.
Dado que IO-Link es un estándar abierto, los dispositivos de varios proveedores son interoperables, lo que significa que se puede aplicar la solución más efectiva y económica y los usuarios no están sujetos a la solución de un solo proveedor.
Avances en E/S remotas
Hace unos 20 años, los sensores y otros componentes de un sistema de entrada/salida (E/S) requerían que estas piezas estuvieran conectadas directamente a un bloque de E/S central, lo que generaba cientos de cables y tubos de aire comprimido en todo el sistema automatizado para el gabinete de control. El cableado era costoso de instalar y consumía mucho tiempo y era difícil de solucionar. Los armarios de control requerían un espacio considerable para todas las E/S. Con la invención de E/S remotas, un solo cable conectaba grupos de componentes. Esto simplificó la instalación y la resolución de problemas.
Con el enfoque actual en IoT, la conectividad Ethernet para E/S remotas requiere adaptadores costosos. La E/S descentralizada facilita y abarata la conectividad Ethernet hasta el nivel del sensor.
La E/S descentralizada se basa en los beneficios de la E/S remota
La E/S descentralizada es un sistema basado en Ethernet que consiste en módulos de bus inteligentes que normalmente tienen una clasificación IP65/IP67 para versatilidad en el montaje fuera de un gabinete de control. Los módulos de bus de E/S descentralizados son compatibles con los principales protocolos de comunicación, incluidos EtherNet/IP, PROFINET y EtherCAT, para facilitar la integración.
Los sistemas de E/S descentralizados, como Festo CPX-AP-I, pueden admitir hasta 80 módulos de E/S mixtas digitales y analógicas con baterías de válvulas por módulo de bus. Cuando una sala de cocción necesita expandirse o cambiar su automatización, puede ampliar la capacidad de IoT de manera rentable simplemente agregando módulos de bus inteligentes a sensores y actuadores. Al permitir que los colectores de válvulas se ubiquen más cerca de los actuadores, creando longitudes de tubo más cortas, los sistemas de E/S descentralizados mejoran los tiempos de ciclo del sistema neumático para una mayor capacidad de respuesta.
Algunos también vienen de serie con herramientas maestras IO-Link integradas y dispositivos IO-Link, lo que permite agregar sensores inteligentes a los sistemas de manera fácil y rentable. Con las puertas de enlace de IoT y la contextualización de datos, los maestros cerveceros pueden emplear tableros para análisis en tiempo real, resolución de problemas y análisis predictivo en cualquier momento y en cualquier lugar. Las capacidades plug-and-play admiten los conceptos de modularidad y reutilización de activos de Industry 4.0.
La E/S descentralizada basada en Ethernet representa el último desarrollo en la reducción del costo de las E/S mientras se obtienen mayores beneficios operativos. En el horizonte hay sistemas de E/S descentralizados habilitados para 5G que impulsarán el IoT más profundamente en el sistema. Manténganse al tanto.
Steve Bain es el Gerente del segmento de industria para alimentos y bebidas en Festo..
