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Los nuevos sistemas de bus de campo Unitronic Fieldbus del Grupo Lapp facilitan los procesos de producción

Comunicación rápida y eficiente con pocos cables en el stand del Grupo Lapp en la BIEMH 2010

Redacción Interempresas15/04/2010
Las crecientes exigencias planteadas a los productos, los tiempos de ciclo más cortos y el aumento de variedad de la gama, todo ello necesario para poder hacer frente a la cada vez mayor presión de la competencia, afectan en creciente medida a las redes de los sistemas de automatización en la construcción industrial de máquinas e instalaciones. El Grupo Lapp ofrece a los usuarios soluciones completas procedentes de un mismo proveedor. De esta forma no solo se reducen los costes, sino que también mejoran la productividad, la fiabilidad y la flexibilidad del conjunto de la máquina y la instalación. La nueva gama de buses de campo Unitronic Fieldbus del Grupo Lapp ofrece una amplia variedad: además de los módulos de sensor/actuador activos para los sistemas de bus más usuales en todo el mundo y del cableado de campo correspondiente, desde hace poco también están disponibles gateways para el acoplamiento con redes de rango superior basados en Ethernet.
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Lapp Unitronic FieldBus.

El rango de productos es compatible con todos los sistemas de bus de campo establecidos en el mundo. La extensa gama ofrece módulos de sensor/actuador para AS-Interface, Profibus, CANopen y DeviceNet. Con una técnica de conexión estandarizada y una elevada clase de protección industrial, se pueden comunicar todos los sensores y actuadores de uso corriente, ofreciendo así la solución perfecta para la automatización descentralizada en la construcción de máquinas e instalaciones. Gracias al montaje rápido y sencillo se pueden reducir significativamente los costes de instalación, incluso en las condiciones más difíciles.

Lapp da un enfoque especial a los equipos desarrollados específicamente para AS-Interface. Han sido diseñados especialmente para la interconexión rentable de sensores y actuadores en la red AS-i. Los equipos se pueden instalar de forma rápida y segura en pocos pasos. En la gama AS-i están disponibles tanto módulos con una clase de protección elevada como otros destinados al montaje en carril omega.

La variante IP67 ofrece un mecanismo de bloqueo que garantiza, sin herramientas, la conexión al cable plano AS-i. Se utilizan las ayudas de guía contra polaridad incorrecta que conectan por encastre los equipos al cable AS-i, con una técnica de penetración. Las carcasas de metal de los equipos IP30 están dotadas de bornes modulares. De esta forma, dependiendo de la aplicación, se puede utilizar la técnica de conexión con rosca o de resorte.

Para el cableado rápido de sensores y actuadores en el campo también está disponible, como es natural, un completo programa de cables Unitronic, distribuidores T e Y, resistencias terminales, conectores confeccionables a medida, así como cables de sensor/actuador en diferentes versiones y longitudes, además de los accesorios correspondientes.

La utilización de sistemas de bus en la industria aporta muchas ventajas. La red de comunicación se puede establecer con pocos cables. Con ellos no sólo se pueden enviar y recibir órdenes, sino que también se pueden enviar datos de parametrización, así como mensajes de error y estado. Cada vez con mayor frecuencia se utilizan sistemas descentralizados para desempeñar las crecientes y complejas tareas necesarias en la automatización. Estas unidades intercambian entre sí información y datos durante el proceso de producción. El intercambio se produce sobre todo por medio de cables de bus de dos hilos. Estos cables de bus están adquiriendo una importancia cada vez mayor en la producción industrial debido a su barata y sencilla manipulación, ya que se pueden interconectar y coordinar entre sí las diferentes etapas de fabricación.

La interconexión de componentes significa que cada integrante de la red se puede comunicar con los demás. Esto no sucede al mismo tiempo, sino siguiendo un proceso definido y en un orden establecido. El método de acceso por bus más utilizado es el denominado maestro-esclavo (polling).

El uso de la técnica de bus ahorra costes:

  1. Si se compara una instalación construida con la moderna técnica de automatización y de buses y una instalación con el cableado convencional usual, los costes de inversión son casi equiparables. Pero gracias a la mayor flexibilidad y al mayor número de funciones de la técnica de bus, es posible transmitir una mayor variedad de información y que, por lo tanto, la máquina o la instalación pueda fabricar una mayor variedad de productos.
  2. Los costes de instalación y puesta en funcionamiento se reducen hasta en un 30%. Disminuye considerablemente el trabajo necesario para el proyecto, el cableado, la documentación y la localización de fallos. Además de que también es posible realizar tests en las diferentes partes de la instalación.
  3. En el área de los costes de producción tiene lugar una reducción de costes como consecuencia de la optimización de la técnica de producción y procesos. Además de la alta disponibilidad de la instalación, disminuye la producción de piezas defectuosas, lo que se percibe en forma de una mejora del control de calidad.
  4. Sin gastos adicionales, también están disponibles medios auxiliares para la localización de fallos y el diagnóstico. Los tiempos de paro y las pérdidas de producción debido a averías o piezas defectuosas de la máquina se pueden consultar y analizar con precisión. Una unidad de indicación o visualización suele servir para señalizar el lugar y el dispositivo.

Para la presentación y clasificación clara de los servicios y funciones que debe proporcionar un sistema de comunicación, existe la norma de referencia ISO (International Organization for Standardization) de cada protocolo, que permite una comunicación abierta entre sistemas. Describe la estructura de la comunicación a nivel de usuario y la representación de la información en los cables de datos en siete capas. Por lo tanto, los interfaces, los servicios y las funciones están definidos con exactitud.

Del transporte de toda la información y datos se hacen cargo los sistemas de bus o las redes, según las reglas de sus protocolos. Se produce por lo tanto el intercambio de información por medio de cables de datos entre un gran número de estaciones y equipos. El transporte de datos se desarrolla siguiendo la reglas de un protocolo claramente definidas y adaptadas a la aplicación. Esto es necesario para que todas las informaciones estén disponibles a tiempo y con total seguridad. Los mecanismos de seguridad adicionales evitan la falsificación de datos y las colisiones de los telegramas en los cables de bus o en la red. La interpretación de la información transmitida es la tarea del software de usuario. Para ello hay perfiles de aplicación orientados a las distintas necesidades y definidos con precisión.

Los sistemas de comunicación cumplen, en su nivel jerárquico correspondiente, las tareas de distribución y recopilación de información para la automatización y el funcionamiento de las instalaciones. Regulan, entre otras cosas, el respeto de tiempos mínimos, criterios de seguridad y disponibilidad, así como una cierta funcionalidad mínima.

Con la interconexión del nivel de sensor/actuador se controlan determinadas características como tiempo de ciclo, número de participantes, capacidad de datos o información por participante, procesamiento de señales controlado por magnitudes digitales o analógicas. En cambio, en el área del nivel de gestión de procesos se definen procesos de regulación, funciones de control y supervisión además de funciones de coordinación.

En el caso de soluciones descentralizadas con un bus de campo hay dos variantes diferentes: la conexión de periféricos in situ y la distribución de tareas de automatización. Los periféricos se conectan por medio de unidades de entrada y salida y están enlazados con el control descentralizado por medo de un bus de campo. Las ventajas:

• Menos gastos de instalación gracias a tiempos de montaje y cableado más cortos.

• Recorridos cortos en caso de señales críticas como, por ejemplo, valores analógicos.

• Mayor precisión gracias a la transmisión digital de datos.

• Planificación y estructura más claras de las instalaciones

• Ampliación más sencilla y modificaciones rápidas, a corto plazo.

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