E/S Remota Más Pequeña, Rápida e Inteligente: El Futuro de la Automatización Industrial

Los módulos de E/S remota han sido una parte integral del mundo industrial durante décadas. Ya sea que haya necesidad de recibir datos sensoriales o enviar comandos de actuador, los módulos E/S remota siempre han estado ahí para asegurar que su esquema de automatización funcione. Hoy, esta tecnología está experimentando cambios, está volviéndose mejor, más pequeña, más rápida y más inteligente.

A menudo se percibe que actualizar sistemas y mantenerlos alineados con las últimas tendencias los haría costosos y más difíciles de mantener. Un OEM en particular está ahí para romper este mito: Husky Injection Molding Systems.

Con sede en Ontario, es una empresa que fabrica máquinas de moldeo por inyección, moldes, corredores calientes y sistemas integrados. Husky Injection Molding Systems siempre ha estado en la cima de su juego cuando se trata de automatizar sus sistemas. Han sido rápidos en adoptar E/S en red así como varias otras innovaciones. Si bien el costo inicial de hardware fue alto, el resultado a largo plazo fue extremadamente beneficioso. Como resultado de actualizaciones frecuentes, las máquinas Husky pudieron ahorrar cientos de miles de dólares en costos de material. Además, hubo un aumento en la productividad de alrededor del 12%. Como la empresa siempre está agregando funcionalidades a sus sistemas, se encuentra corta de módulos de E/S. Debido a limitaciones de espacio, no pueden seguir apilando módulos de E/S uno encima del otro, por lo que la única solución restante es el despliegue de tecnología de E/S de mayor densidad.

Expansión de Módulos de E/S

Beckhoff Automation ha sido confiable durante mucho tiempo por las máquinas Husky como proveedor de hardware preferido. Para constructores de máquinas medianas a grandes, Beckhoff Automation ha introducido un módulo de E/S que se conecta directamente a las placas de circuito. Esto significa que los módulos de E/S serán diseñados específicamente para un conjunto dado de componentes eléctricos y realizarán tareas relacionadas solo con ese sistema.

Aunque este enfoque puede tener un factor asfixiante y no escalable, trae el beneficio de cableado más simple, errores reducidos y ensamblaje más rápido. Además, los nuevos módulos tendrían un tamaño menor, es decir, 40% y ahorrarían mucho espacio, permitiendo instalar componentes adicionales dentro del gabinete.

En cuanto al lado financiero; algún gasto no recurrente está involucrado con estos módulos personalizados, lo cual es significativo para demandas menores. Sin embargo, para volúmenes mayores, es decir, más de 100 módulos al año, el costo total baja significativamente.

Decisiones Remotas

Las soluciones deben proponerse según los requisitos subyacentes. Expandir módulos de E/S remota puede tener sus beneficios, pero no es adecuado en todo momento. Generalmente, los módulos de E/S remota proporcionan una solución rentable cuando están involucrados 50 canales. La razón detrás de esta declaración es simple; agregar más módulos de E/S es rentable mientras el costo del gabinete pueda compensarse. Una solución más razonable a veces cuando se requiere escalabilidad limitada, es instalar módulos de E/S de mayor densidad.

Pero, en las condiciones adecuadas, la E/S remota puede aportar valor al sistema. Siemens ya está trabajando en ello, y ya tiene productos que pueden reducir el costo total. Por ejemplo, adaptadores de bus que permiten intercambiar puertos Ethernet pueden ayudar enormemente a agregar flexibilidad al sistema. Varios módulos de E/S remota vienen con puertos Ethernet integrados que son propensos a daño con el uso repetido. La solución de Siemens permite el reemplazo de puertos defectuosos sin pasar por ningún lío de configuración. La solución ahorra tanto tiempo como dinero, y productividad.

Control Local, Remotamente

Helmer Electric, una empresa con sede en Wisconsin ha traído simplificaciones aún mayores a sus módulos de E/S remota. La empresa diseña e instala PLCs totalmente automatizados en industrias pesadas como excavación, construcción y minería. La distancia entre la maquinaria y los PLCs no es en absoluto pequeña y puede extenderse por cientos de metros.

Adquirir datos para funciones de monitoreo y control sobre tales distancias largas significa que se requieren cables de comunicación "caros" especiales. ¿Y si estos cables fallan? ¿Qué tan difícil sería solucionar e identificar el problema? ¿Cómo evitar que vuelva a ocurrir?

Para saltar tales preguntas exigentes, se adoptaron comunicaciones TCP/IP basadas en Ethernet. Es entendible que los datos sensoriales deben llegar al PLC a tiempo, sin embargo, al mismo tiempo debe entenderse que demasiados datos pueden crear una sobrecarga de información, cargando los procesadores de los PLCs. Para hacer la red resistente en este caso, los datos se intercambiaron usando un protocolo mapeado en memoria basado en estándares IEEE1394. Tal enfoque aseguró que los datos tuvieran rutas alternativas, reduciendo la carga en una sola línea así como minimizando puntos de falla.