A E/S remota se torna menor, mais rápida, personalizável e inteligente

Os módulos de E/S remota são parte integrante do mundo industrial há décadas. Se houver necessidade de receber dados sensoriais ou enviar comandos de atuador, E/S remota módulos sempre estiveram lá para garantir que seu esquema de automação funcione. Hoje, essa tecnologia está passando por mudanças, está se tornando melhor, menor, mais rápida e mais inteligente.

Muitas vezes, percebe-se que atualizar os sistemas e mantê-los alinhados com as últimas tendências tornaria caro e difícil de manter. Um OEM em particular está por aí para quebrar esse mito:Husky Injection Molding Systems.

Com sede em Ontário, é uma empresa que fabrica máquinas injetoras, moldes, câmaras quentes e sistemas integrados. Os sistemas de moldagem por injeção Husky sempre estiveram no topo de seu jogo quando se trata de automatizar seus sistemas. Eles foram rápidos em adotar E/S em rede, bem como várias outras inovações. Embora o custo inicial do hardware fosse alto, o resultado a longo prazo foi extremamente benéfico . Como resultado de atualizações frequentes, as máquinas Husky conseguiram economizar centenas de milhares de dólares em custos de material. Além disso, houve um aumento de produtividade em torno de 12%. Como a empresa está sempre adicionando funcionalidades aos seus sistemas, ela se encontra com falta de módulos de E/S. Devido a limitações de espaço, eles não podem continuar empilhando módulos de E/S uns sobre os outros, então a única solução que resta é a implantação de tecnologia de E/S de alta densidade.

Módulos de E/S em expansão

Há muito tempo a Beckhoff Automation tem a confiança das máquinas Husky como o fornecedor de hardware preferido. Para construtores de máquinas de médio a grande porte, a Beckhoff Automation introduziu um módulo de E/S que se conecta diretamente às placas de circuito. Isso significa que os módulos de E/S serão projetados especificamente para um determinado conjunto de componentes elétricos e realizar tarefas relacionadas apenas a esse sistema.

Embora essa abordagem possa ter um fator sufocante e não escalável, ela traz o benefício de fiação mais simples, erros reduzidos e montagem mais rápida. Além disso, os novos módulos teriam um tamanho menor, ou seja, 40% e economizariam muito espaço, permitindo que componentes extras fossem instalados dentro do gabinete.

Chegando ao lado financeiro das coisas; algumas despesas não recorrentes estão envolvidas com esses módulos personalizados , o que é significativo para demandas menores. No entanto, para volumes maiores, ou seja, mais de 100 módulos por ano, o custo total cai significativamente.

Decisões Remotas

As soluções devem ser propostas de acordo com os requisitos subjacentes. Expandindo módulos de E/S remotos pode ter seus benefícios, mas não é adequado em todos os momentos. Geralmente, os módulos de E/S remotos fornecem uma solução econômica quando 50 canais estão envolvidos. A razão por trás dessa afirmação é simples; adicionar mais módulos de E/S é econômico, desde que o custo do gabinete possa ser reduzido. Uma solução mais razoável em momentos em que a escalabilidade limitada é necessária é colocar módulos de E/S de alta densidade.

Mas, nas condições certas, a E/S remota pode agregar valor ao sistema . A Siemens já está trabalhando nisso e já tem produtos que podem reduzir o custo total. Por exemplo, adaptadores de barramento que permitem a troca de portas Ethernet podem ajudar muito a adicionar flexibilidade ao sistema. Vários módulos de E/S remotos vêm com portas ethernet integradas que são propensas a danos com o uso repetido. A solução da Siemens permite a substituição de portas defeituosas sem a necessidade de configuração. A correção economiza tempo, dinheiro e produtividade.

Controle local, remotamente

A Helmer Electric, uma empresa com sede em Wisconsin, trouxe simplificações ainda maiores para seus módulos de E/S remota . A empresa projeta e instala PLCs totalmente automatizados em indústrias pesadas, como escavação, construção e mineração. A distância entre as máquinas e os PLCs não é pequena e pode chegar a centenas de metros.

A aquisição de dados para funções de monitoramento e controle em distâncias tão longas significa que são necessários cabos de comunicação especiais “caros”. E se esses cabos falharem? Quão difícil seria solucionar e identificar o problema? Como impedir que volte?

Para pular questões tão exigentes, foram adotadas comunicações TCP/IP baseadas em Ethernet. É compreensível que os dados sensoriais devam chegar ao PLC com o tempo, mas ao mesmo tempo deve-se entender que muitos dados podem criar uma sobrecarga de informações, sobrecarregando os processadores dos CPs. Para tornar a rede resiliente neste caso, os dados foram trocados usando um protocolo de mapeamento de memória baseado nos padrões IEEE1394. Essa abordagem garantiu que os dados tivessem rotas alternativas, reduzindo a carga em uma única linha e minimizando os pontos de falha.

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