¿Veremos en breve el sistema de cableado HIPERFACE DSL® para motores eléctricos como estándar en la automatización?

14-dic-2018

¿Por qué coger dos cuando con uno es totalmente suficiente? ¿Por qué desperdiciar un valioso espacio empleando el doble de cable cuando puede instalarse todo de forma mucho más inteligente con la mitad del esfuerzo y con un espacio notablemente menor? Las ventajas de conectar los motores eléctricos regulados con un solo cable resultan numerosas a lo largo de toda la cadena de valor añadido de máquinas e instalaciones que SICK ha liberado el protocolo patentado HIPERFACE DSL® con un modelo de licencia para las empresas del mercado. De este modo, se da vía libre para establecer la técnica de conexión de un solo cable para servomotores y accionamientos de par como un estándar abierto sin necesidad de cables híbridos de diseño elaborado.

 

 

Si se mira el interior de los cables estándar para servoaccionamientos, pueden verse tres hilos para la potencia del motor, un hilo para la puesta a tierra y dos más para el control del freno y la evaluación del sensor de temperatura del bobinado. Con la técnica de conexión convencional, con esta estructura se requiere un segundo cable en paralelo para la transmisión de las clásicas señales de respuesta para el circuito de regulación cerrado. Con el HIPERFACE DSL®, SICK proporciona las funciones necesarias en una funda de cable y sin añadir costes adicionales en el cable ni aumentar los gastos con la manipulación de variantes. Para ello, la señal HIPERFACE DSL® utiliza en la práctica ambos hilos para la supervisión de la temperatura y transmite, a su vez, los valores en Celsius necesarios para la seguridad del servicio mediante un protocolo DSL.

Desde 2011, se encuentra disponible esta forma sencilla y eficaz para la instalación ajustada de máquinas e instalaciones. Ahora, pasados unos cuantos años, SICK libera, además del lado maestro del actuador que siempre ha estado liberado, el lado esclavo con el encoder del motor. Por tanto, el protocolo cuenta un potencial real, similar al del USB, para convertirse en la conexión digital del futuro. 

 

Inteligencia a todos los niveles

Dos se convierte en uno: las ventajas de la técnica de conexión con un solo cable, especialmente en máquinas con accionamientos muy extendidos y un número de ejes comparativamente alto, son sin duda numerosas, pero no son las únicas. Con la vista puesta en los desarrollos técnicos actuales de la Industria 4.0, HIPERFACE DSL® ofrece la base para una automatización con una inteligencia variable distribuida sin necesidad de las rígidas etapas de la conocida pirámide de automatización. Mientras que los reguladores de accionamiento asumen de forma casi natural tareas adicionales en el área de la Condition Monitoring, los motores y los sensores se están convirtiendo cada vez más en participantes independientes en las redes inteligentes.

 

Esta tesis se puede justificar, de manera evidente, mediante un sistema de realimentación del motor con HIPERFACE DSL® de SICK. Gracias a su naturaleza digital, este estándar no solamente es capaz de transmitir las posiciones absolutas y las velocidades medidas por el sistema de realimentación, sino que también ofrece otras funcionas que van más allá de esto. Lo que no es posible realizar con un resolver, funciona con la retroalimentación digital inteligente: la recopilación de otras señales de sensores en el sistema de realimentación. Con ello se consiguen las mejores condiciones para el mantenimiento preventivo.

 

Nada más y nada menos que la supervisión del estado.

Es posible construir con poco esfuerzo un sistema para la supervisión del estado y para la advertencia temprana junto con la transmisión de datos HIPERFACE DSL® al poder equipar fácilmente aquellos encoder, concebidos originalmente para la realimentación del motor, con otra inteligencia adicional. Los objetivos de la Industria 4.0 establecen el marco para los sistemas ciberfísicos. Para ello, no solo es necesario recoger gran cantidad de datos, sino convertirles en aprovechables empleando, sobre todo, algoritmos pulidos. Con ayuda de los Smart Motor Sensor se pueden recopilar los datos de la vida útil del motor y, con ello, realizar proposiciones sobre la probabilidad de fallo y la esperanza de vida útil.

La liberación del protocolo HIPERFACE DSL® constituye el pistoletazo de salida para otras muchas innovaciones y, sobre todo, una opción para el intercambio de datos dentro de la automatización industrial. Finalmente, SICK no puede considerar en su programa cada tecnología de las diferentes ramas industriales que se demande en el mercado, por lo que está convencida que, al permitir la amplia disponibilidad del protocolo, aumentará la variabilidad de los productos y, en consecuencia, las posibilidades de uso en sistemas de realimentación de diferentes fabricantes. Ha llegado el momento de estandarizar aún más este sistema digital a nivel internacional y, en última instancia, con el objetivo de contar con más funciones para el avance de la digitalización de las producciones existentes. Desde el accionamiento inteligente, pasando por la máquina inteligente, hasta la fábrica inteligente 
En comparación con otras soluciones de un solo cable, HIPERFACE DSL® posee una ventaja de mercado de, al menos, entre tres y cinco años. Esta afirmación se ve respaldada por la penetración en el mercado de más de 50 fabricantes de reguladores y motores en todo el mundo y por el continuo desarrollo. Además, la infraestructura con cables, conectores macho, FPGA y microcontroladores también se encuentra bien situada. 

 

Predestinado para la robótica

El rendimiento del sistema de comunicación también se refleja en las funciones que van más allá del efectivo control de la posición, altamente dinámico y de alta resolución. Por ejemplo puede nombrarse el amplio campo de la Safe Motion. En este caso, cuando el protocolo SICK actualmente abierto, se monta en cadenas de funciones orientadas a la seguridad, alcanza un nivel SIL3 según la norma IEC 61508 o un nivel de rendimiento o Performance Level e según la norma EN ISO 13849-1. De esta manera se dan las condiciones marco para emplear el HIPERFACE DSL®, especialmente en la robótica, ya que con el Safety IP Core, SICK proporciona gratuitamente la tecnología de seguridad. De esta manera, ningún cliente tendrá que volver a realizar reflexiones profundas, lo cual es una verdadera ventaja, especialmente cuando los proyectos se realizan en colaboración. Otra ventaja más: especialmente la cinemática de los robots, altamente dinámica y con coordinación multieje, se beneficia de la tecnología de conexión de un solo cable. Cada cable ahorrado reduce el peso del cableado y mejora, además, el MTBF debido a la reducción a la mitad del número de conexiones de cable. 

 

 

Con el HIPERFACE DSL®, SICK lleva la Industria 4.0 al motor

Con la liberación del HIPERFACE DSL® SICK ha abierto las puertas para que otras empresas del mercado puedan emplear este estándar internacionalmente reconocido y, en último lugar, con la pretensión de aumentar aún más la aceptación y la disponibilidad. De esta forma, los constructores y usuarios de maquinaria pueden beneficiarse, entre otras cosas, de las ventajas de la técnica de conexión de un solo cable y de las sencillas opciones de mantenimiento preventivo orientado al futuro. La conexión digital del futuro también tiene un potencial real para nuevas posibilidades dentro de la Industria 4.0, aplicándose cada vez más la inteligencia en el nivel de los sensores.

 

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Clemens Bitsch

Business Development Motion Control Sensors

Clemens Bitsch trabaja en SICK desde el 2007 en el área de negocio Motion Control Sensors. Como Business Development Manager, es responsable del desarrollo de la tecnología de cableado HIPERFACE DSL® con los sensores correspondientes.

Consuelo Roldán

Es Ingeniero Técnico Industrial por la UPC de Barcelona y desde su incorporación en SICK España en 1999, ha realizado tareas comerciales y ha sido responsable del desarrollo de negocio en el área de la Identificación automática y la medición láser durante diecinueve años. Actualmente trabaja como Market Product Manager en el área de la sensórica, encoders y fluídos para España y Portugal.

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