La digitalización del mundo de la producción en la era de la Industria 4.0 aumenta la necesidad de intercambio de información entre los diferentes niveles de la pirámide de la automatización desde el nivel del sensor/actuador hasta el nivel de gestión empresarial. Los sensores son los ojos y oídos de la tecnología de automatización y sin ellos no habría datos para un flujo de información a través de estos niveles. Están en la escena de la acción del sistema y proporcionan información valiosa que es la base para implementar procesos de producción modernos. Esto, a su vez, permite conceptos inteligentes de mantenimiento o reparación, evitando la producción de chatarra y aumentando el tiempo de actividad del sistema.
Esta digitalización comienza con el sensor en sí. La digitalización requiere sensores inteligentes para enriquecer los modelos de los equipos con datos reales y para obtener claridad sobre su estado y la producción. Para esto, los “ojos y oídos” de la automatización brindan información adicional más allá de su función principal. Además de los datos de la vida útil, nivel de carga y detección de daños, se requiere información ambiental sobre temperatura, contaminación o calidad de la alineación con el objeto de destino.
Un sensor – Funciones múltiples
Este sensor fotoeléctrico ofrece los siguientes beneficios: Junto con la señal de conmutación, también utiliza la interfaz IO-Link para proporcionar información valiosa sobre el estado del sensor o las condiciones ambientales actuales. Este versátil sensor utiliza luz roja y le permite elegir entre cuatro modos: supresión de fondo, sensor energético difuso, retrorreflectivo o through beam. Estos cuatro principios de detección son los más utilizados a nivel mundial en cuanto a sensores fotoeléctricos y han demostrado su eficiencia en innumerables aplicaciones industriales. En el área de producción, esto le brinda flexibilidad adicional, ya que los principios de los sensores se pueden cambiar en cualquier momento, incluso sobre la marcha. Siempre se pueden detectar objetos muy diferentes en condiciones de funcionamiento cambiantes. El inventario también se simplifica ya que en lugar de necesitar tener cuatro dispositivos diferentes, solo uno deberá tener uno en almacén. El reemplazo del sensor es fácil y sencillo, dado que los conjuntos de parámetros se pueden actualizar y cargar a través de IO-Link en cualquier momento. Los sensores inteligentes son ideales para su uso con IO-Link y utilizan la retención de datos para eliminar la engorrosa configuración manual. Todas las funciones del sensor se pueden configurar a través de IO-Link, de modo que el controlador pueda iniciar una programación remota.
Diagnóstico: inteligente y efectivo
Las nuevas funciones de diagnóstico también representan una característica clave de un sensor inteligente. Los datos adicionales generados aquí, le permiten llevar a cabo conceptos de mantenimiento inteligentes para mejorar significativamente el tiempo de actividad del sistema. Un contador de horas de funcionamiento a menudo se incorpora como una ayuda importante para el mantenimiento predictivo.
Los valores de emisión de luz son extremadamente útiles en muchas aplicaciones, por ejemplo, cuando las condiciones ambientales producen una mayor contaminación del sensor. Estos valores están disponibles a través de IO-Link como datos en bruto para su uso en análisis de tendencias. Un buen ejemplo de esto es la producción de neumáticos para automóviles. Si la línea de transporte de llantas recién vulcanizadas se detiene repentinamente debido a un sensor sucio, las llantas chocarán entre sí, resultando en costosos desperdicios debido a que las llantas aún blandas se deformarán. Esto también da como resultado un tiempo de paro en la producción hasta que se haya limpiado la línea de transporte y, en el peor de los casos, no se cumplirán las cantidades de entrega prometidas. Los sensores inteligentes, que proporcionan las posibilidades de diagnóstico correspondientes, se pagan solos rápidamente en estos casos. Los valores de remisión de luz permiten que el operador de la planta conozca el grado de contaminación del sensor para que se pueda programar su limpieza antes de un costoso paro en la producción.
De la misma manera, el valor de remisión de luz le permite monitorear continuamente la calidad de la señal del sensor. Tarde o temprano, los equipos estarán sujetos a vibraciones u otras influencias externas que darán como resultado una desalineación mecánica gradual lo que causa que con el tiempo la calidad de la señal se degrade y, junto con ella, la fiabilidad y precisión de la detección de objetos. Hasta ahora no había forma de detectar o evaluar este desajuste progresivo pero hoy, gracias a los sensores con un umbral preestablecido, usted puede saber cuándo la cantidad de luz recibida es insuficiente. Lamentablemente, aún no pueden derivar una tendencia a partir de los datos sin procesar y realizar una evaluación cuantitativa y cualitativa de la certeza de la detección.
Cuando se trata de seguridad operativa, los sensores inteligentes le ofrecen aún más. Los sensores fotoeléctricos tienen la posibilidad de monitorear directamente la salida del LED del emisor. Esto permite que las condiciones críticas de operación causadas por el envejecimiento del LED sean reconocidas y resueltas a tiempo. De forma similar, también se controla la temperatura interior del sensor y la tensión de la alimentación. Ambos parámetros le brindan información sólida sobre la condición de carga del sensor y con ello el riesgo de fallas.
Flexible y astuto
El aumento en la automatización está resultando en más y más sensores y dispositivos en los sistemas de las plantas de producción. Junto con esto, también aumenta la cantidad de datos transportados que deben ser gestionados por nodos y controladores de bus de campo. Aquí, los sensores inteligentes ofrecen un gran potencial para aliviar al controlador host mientras que, al mismo tiempo, reducen el tráfico de datos en el bus de campo. El procesamiento previo de las señales de detección directamente en el sensor representa una mejora notable. Una función de conteo libremente configurable ofrece varias opciones para el conteo y restablecimiento de una amplia gama de aplicaciones. Los pulsos de recuento se evalúan directamente en el sensor, sin tener que enviarlos, pues el sensor proporciona señales de estado, por ejemplo, cuando se ha alcanzado alguno de los límites previamente configurados. Todo esto ocurre directamente en el sensor y garantiza procesos rápidos, independientemente de la velocidad de transmisión de datos de IO-Link.
Beneficios de la Industria 4.0
En la era de la Industria 4.0 y la IoT, la importancia de los sensores inteligentes va en aumento. Hay una gran demanda de estos sensores por parte de los usuarios finales, ya que estas funciones les permiten utilizar sus equipos y máquinas con una flexibilidad nunca antes vista. Al mismo tiempo, también son ellos quienes tienen la mayor ventaja cuando se trata de prevenir los tiempos de paro y la producción de chatarra. Los sensores inteligentes hacen posible implementar sistemas de producción inteligentes, y los datos que proporcionan permiten un control inteligente de estos sistemas. En interacción con todos los componentes, esto permite una utilización más eficiente de todas las máquinas en una planta de producción y garantiza un mejor uso de los recursos existentes. Con la creciente expansión de las soluciones de Industria 4.0 e IoT, la demanda de sensores inteligentes como proveedores de datos también continuará creciendo. En el futuro, los sensores inteligentes serán un componente permanente y necesario de los sistemas modernos y autorregulados y, por lo tanto, tendrán un lugar firme en cada gama de sensores.
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