Las exigencias de automatización en el ámbito de la fabricación aumentan constantemente. Los altos requisitos relativos a la calidad exigidos a su vez en cortos tiempos de ciclo conllevan, entre otras cosas, que las soluciones de automatización tengan que procesar cada vez con mayor rapidez un número creciente de valores de medida. Con el fin de aliviar de tareas el control central en estos casos, las llamadas soluciones de inteligencia descentralizada adquieren mayor importancia, también en el sector de la tecnología de medición industrial.

Para satisfacer las exigencias de la adquisición industrial de datos, el especialista en tecnología de medición HBM lanza ahora al mercado el nuevo sistema PMX. La adquisición de datos, el procesamiento y transmisión de los datos a un control de nivel superior se realizan con este sistema a gran velocidad. Así pues son posibles ratios de sondeo de 19,2 kHz por canal, a la vez que se garantiza una alta precisión de los datos medidos a través de amplificadores de medidas con una alta resolución de 24 bits.

La comunicación con el entorno de automatización

El sistema consta de un dispositivo básico al que se le pueden adaptar hasta cinco tarjetas enchufables. La primera ranura está reservada para una tarjeta de comunicación, que permite la integración en un sistema de automatización de un nivel superior. Las restantes cuatro ranuras estarán disponibles para amplificadores de medida con cuatro canales cada uno, así como para tarjetas combinadas de entrada y salida. Actualmente existen a disposición tres módulos diferentes con amplificadores para bandas extensométricas, para entradas y salidas analógicas y para salidas digitales. Éstos permiten capturar los parámetros físicos más utilizados, tales como fuerza, par, presión, tensión, temperatura, etc. Todos los módulos se alimentan a través del dispositivo básico. La comunicación con un PC o un dispositivo de control, que se utiliza para configurar y visualizar, se realiza a través de Fast Ethernet o Ethernet de alta velocidad. Además, el dispositivo básico está equipado con una interfaz USB para guardar las configuraciones, por ejemplo, en una memoria USB y poder leerlas de nuevo (dispositivo de copia de seguridad). También pueden conectarse periféricos al dispositivo básico, tales como discos duros o escáneres de códigos de barras con el fin de almacenar datos de calidad e incorporar identificadores de los componentes en dichos datos.

Canales virtuales

La técnica de medición en aplicaciones industriales debe adaptarse perfectamente a los protocolos de comunicación de los sistemas de automatización. Dado que los volúmenes de datos y las exigencias de velocidad han aumentado en los últimos años, el protocolo de comunicación que se impone cada vez más en la tecnología de automatización es Ethernet Industrial. Así pues, el sistema PMX es compatible con los protocolos de Ethernet de tiempo real EtherCAT y Profinet, los cuales también permiten transmitir a gran velocidad grandes cantidades de datos. El amplificador de medida puede procesar ​​internamente las señales medidas y analizarlas en tiempo real. Así, el sistema PMX puede encargarse directamente en el amplificador de algunas de las tareas que, de otro modo, tendría que asumir el controlador maestro. Éstas incluyen la representación de valores promedio, la detección de valores pico y otros cálculos matemáticos, así como los controladores PID. Junto a los 16 canales que ofrece el sistema PMX, el usuario tiene a su disposición hasta 32 canales de cálculo, llamados canales virtuales. Para este propósito, el sistema dispone de procesadores de señales de alto rendimiento que pueden realizar los cálculos a la velocidad requerida. Con este núcleo de tiempo real, PMX asegura que todas las señales satisfacen las duras condiciones del tiempo real. Todos los valores medidos, así como los valores calculados a partir de los mismos en los canales de cálculo virtuales se pueden transmitir en tiempo real al controlador a través de EtherCAT con hasta 10 kHz. Esta inteligencia descentralizada de la técnica de medición resulta muy importante para reducir en el control la frecuencia de fallos y la carga del sistema, especialmente en aplicaciones con un grado muy alto de automatización.

Las aplicaciones típicas para este tipo de sistemas de medición descentralizados capaces de asumir parte de las tareas de control se pueden encontrar en el sector de la producción, por ejemplo, en el seguimiento de prensas. Éstas van desde las prensas de polvo y tabletas hasta las prensas de hojas, tales como las utilizadas en la fabricación de automóviles. También en el sector del montaje y ensamblaje pueden utilizarse dichos sistemas. En las máquinas e instalaciones grandes y complejas, a menudo se tienen que controlar importantes parámetros de la máquina. Este llamado "monitoreo condicional" ayuda a minimizar el tiempo de inactividad y reducir los costos debido a las pérdidas de producción. Otra aplicación clásica de los sistemas de medición, tales como el nuevo PMX, son los bancos de pruebas industriales en los que los componentes complejos se comprueban para asegurar su máxima capacidad de carga y utilidad cotidiana. También en este ámbito se ha intensificado en los últimos años el uso de Ethernet Industrial como medio de comunicación. Esto se aplica igualmente a los bancos de prueba de calidad, que comprueban la calidad de los productos manufacturados como un banco de prueba de fin de línea. El almacenamiento de los datos de calidad adquiridos de este modo en una base de datos implica a su vez grandes requisitos en la arquitectura de comunicación de los sistemas de medición.

Conclusión

Los altos ratios de sondeo, la rápida transferencia de datos y una inteligencia integrada (procesador de señal digital DSP y CPU) para aliviar la solución de automatización de un nivel superior son los requisitos esenciales que se demandan en los sistemas de medición utilizados en entornos industriales. En este caso, la comunicación a través de protocolos de Ethernet Industrial en tiempo real con grandes cantidades de transmisión de datos desempeña un papel cada vez más importante. Con PMX, el especialista en tecnología de medición HBM lanza ahora al mercado un nuevo sistema que cumple con todos estos requisitos y, por lo tanto, es adecuado para diversas tareas relacionadas con la tecnología de medición industrial.

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