Integrated connectivity

A coordenação perfeita entre sensor e interface em uma instalação oferece vantagens em termos de comissionamento, monitoramento da máquina e otimização do processo. É isso que a Leuze oferece com seu conceito «integrated connectivity».

Tudo no sensor

Integrated connectivity, ou conectividade integrada, significa: todas as interfaces Ethernet industrial relevantes estão integradas no sensor e as principais funções do dispositivo são disponibilizadas através delas. Apesar de parecer simples, isso não é um padrão no mercado. Pelo contrário, muitas vezes, os fabricantes oferecem dispositivos sem interface Ethernet industrial, a fim de economizar em esforços de desenvolvimento. Neste caso, a interface é disponibilizada através de um gateway. Os exemplos a seguir mostram por que esta não é a solução ideal, e por que os operadores de instalação se beneficiam de várias maneiras do conceito «integrated connectivity» da Leuze. As vantagens vão desde o comissionamento (Device Management) e o monitoramento da máquina (Condition Monitoring) até a otimização do processo.  

Vantagens do integrated connectivity para Device Management, Condition Monitoring e otimização do processo

Layout de instalação visivelmente mais enxuto

A Leuze oferece dispositivos com interfaces integradas para PROFINET, Ethernet/IP e EtherCAT. Um exemplo de design de instalação com e sem integrated connectivity mostra o quanto isso compensa já na fase de comissionamento. Primeiro, vamos analisar uma instalação com leitores de códigos de barras sem interfaces integradas: aqui, cada leitor precisa ser conectado a um gateway separado – isso significa um gateway adicional com alimentação elétrica própria para cada leitor de códigos de barras. Portanto, os esforços de instalação e a quantidade de cabos são duas vezes maiores do que o necessário. Além disso, a parametrização é muito mais complexa. E não podemos esquecer o seguinte: devido aos gateways necessários, existe um número muito maior de dispositivos na instalação que podem causar uma falha e que, nessa circunstância, precisam ser verificados. Em comparação, a mesma instalação com integrated connectivity: a interface Ethernet industrial já está integrada em cada leitor de códigos de barras. Isso dispensa o uso de gateways separados. Acima de tudo, é possível ter uma visão geral muito mais clara da instalação e são necessários menos cabos. Por fim, as falhas também podem ser eliminadas mais rapidamente, já que é necessário verificar menos dispositivos.

Os leitores de códigos de barras da série BCL da Leuze estão equipados com «integrated connectivity».

Switch incluído

Outro ponto de destaque dos sensores da Leuze com integrated connectivity é um comissionamento especialmente eficiente: qualquer dispositivo está equipado por padrão com um switch, ou seja, cada um com uma porta de entrada e uma porta de saída Ethernet. Isso poupa os operadores de instalação da necessidade de um switch externo. Além disso, o cabeamento de vários dispositivos se torna muito mais fácil, por exemplo, em uma topologia em anel ou linear. No caso de um cabeamento linear, o operador da instalação conecta um sensor ao próximo sensor através dos switches integrados. Apenas o último sensor da sequência é conectado ao comando. A vantagem aqui é também um design de instalação mais simples, além da utilização de menos cabos. Os dispositivos sem switch integrado, por outro lado, requerem um switch Ethernet externo. Além disso, neste caso os usuários precisam conectar cada sensor individualmente ao switch através de uma topologia em estrela, e então conectar o switch ao comando.

Optando por uma topologia linear com switch integrado reduz os esforços de cabeamento e, consequentemente, economiza tempo e custos.

Trabalho no ambiente de controle habitual

Integrated connectivity também significa poder trabalhar no ambiente de controle habitual. Isso é possível porque a parametrização completa do dispositivo, por exemplo, está integrada no arquivo GSDML (Generic Station Description Markup Language) do PROFINET. Muitos outros dispositivos baseados em Ethernet no mercado, por outro lado, geralmente precisam ser parametrizados através de um servidor web. Isso é complexo, pois cada fabricante fornece uma versão de servidor web própria, com sua própria interface de usuário. Assim, o usuário precisa se familiarizar novamente a cada vez para conseguir encontrar as funções correspondentes. Outro fato: os dispositivos sem Ethernet, que são conectados por gateway, frequentemente precisam de um software específico do fabricante para a parametrização do produto. Isso, por outro lado, pode causar problemas de compatibilidade com o hardware utilizado. Por exemplo, se o fabricante não atualizar mais seu software após alguns anos. Neste caso, o integrated connectivity também oferece diversas vantagens:

  • Os usuários permanecem em seu ambiente de software habitual
  • A instalação de software do fabricante e a familiarização com ele se tornam desnecessárias
  • Não é necessário nenhum acesso a um servidor web

Os dispositivos da Leuze com integrated connectivity podem ser parametrizados muito facilmente. Para isso, basta carregar o arquivo GSDML do website da Leuze através do comando e copiá-lo uma vez no software de engenharia próprio. Em seguida, os módulos ficam disponíveis no catálogo de hardware. As funções do dispositivo estão descritas de forma clara. Isso facilita muito a parametrização e a utilização de um sensor, dispensando a consulta do manual em quase todos os casos.

Gerenciamento simples de interfaces em todos os ambientes de controle, usando o conceito «integrated connectivity».

O sensor oferece suporte

Ao analisar o perfil de dispositivo de um sensor com integrated connectivity, é possível identificar mais maneiras de simplificar a programação. Um exemplo: para os sensores de posicionamento AMS e BPS, a Leuze não fornece apenas valores de posição, mas também um valor de velocidade calculado. Os operadores que precisam deste valor na instalação podem economizar o tempo que precisariam para fazer seus próprios cálculos. Outro ponto: quem trabalha sem integrated connectivity e deseja filtrar apenas códigos de barras específicos precisa fazer isso através do comando. Os leitores de códigos de barras BCL da Leuze tornam esta tarefa mais eficiente, permitindo realizar uma filtragem prévia por critérios específicos. Dessa maneira, são transmitidos ao comando apenas os códigos que correspondem ao modelo desejado. A possibilidade de duplicar dispositivos PROFINET na ferramenta de engenharia também ajuda a economizar tempo. Assim, os usuários precisam realizar a parametrização apenas uma vez e depois podem copiar os ajustes quantas vezes for necessário. O integrated connectivity também ajuda no caso de troca de dispositivos: se for necessário substituir um sensor danificado, o sistema transmite todos os parâmetros salvos no comando automaticamente para o novo dispositivo. O sensor fica imediatamente pronto para funcionar. 

O sistema de posicionamento por código de barras BPS 300i (à esquerda na imagem) está equipado com integrated connectivity.

Os sensores IPS 200i/400i para posicionamento preciso na intralogística estão equipados com integrated connectivity.

Mantendo a qualidade sob controle

Integrated connectivity oferece apoio não apenas durante o comissionamento, mas também no monitoramento da máquina (Condition Monitoring). Para uma operação eficiente, os operadores de instalação precisam de respostas para perguntas como: a instalação está funcionando sem erros? Quando devo planejar uma manutenção? A interface integrada fornece as respostas para essas perguntas. Através da comunicação Ethernet industrial, ela transmite não apenas os valores reais do processo, mas também dados de diagnóstico que estão disponíveis no comando. Todos os dados de identificação podem ser lidos por um leitor de códigos de barras para gerenciar o dispositivo. Esses dados incluem, por exemplo, os números de série ou a versão de software/hardware do sensor. No entanto, existem também vários parâmetros de diagnóstico, como o número de leituras OK e NOK. Em particular, o sistema também fornece um marcador de qualidade para cada leitura de códigos individual em uma instalação com leitores de códigos de barras. Ele fornece informações sobre a qualidade das leituras. Geralmente, o valor se encontra entre 90 e 95% e pode ser monitorado para identificar divergências durante a operação, por exemplo, devido a sujeiras ou danos mecânicos. O monitoramento remoto também pode ser realizado por OPC UA como canal de comunicação adicional. Por um lado, isso é possível através do comando. Por outro lado, também pode ser solucionado de maneira muito mais confortável através de sensores Leuze. Isso porque eles podem ser acessados diretamente via OPC UA. Dessa maneira, os operadores da instalação podem monitorar seus dispositivos paralelamente ao processo em andamento. Assim, eles podem saber, em todos os momentos, como está funcionando a instalação. Se desejado, estes dados também podem ser carregados em uma nuvem – não há limitações quanto a isso.

Integrated connectivity oferece vantagens durante o comissionamento, os processos podem ser otimizados e a instalação pode ser operada da melhor maneira possível.

Otimizar processos de maneira simples

Então, como é possível otimizar processos com base nos dados coletados? Isso é demonstrado através de dois exemplos práticos usando leitores de código de barras. Primeiro exemplo: o visor de vidro do sensor pode ficar sujo. Em algumas instalações, isso só acontece depois de vários anos; em outras, acontece mais rápido. A análise de dados via OPC UA agora pode ser usada para determinar rapidamente qual sensor está sujo. Com base nos dados, um software registra a qualidade de leitura de cada processo individual de decodificação. Ele sugere uma manutenção para os leitores de códigos de barras que apresentam uma potência de leitura mais baixa. Segundo exemplo: a própria etiqueta pode causar um problema – por exemplo, se o código estiver danificado ou se não estiver impresso por completo. Neste caso, não é suficiente monitorar um único sensor, a fim de identificar o erro. Em vez disso, a etiqueta com defeito deve ser rastreada através de várias estações de medição para que seja identificada. Dessa maneira, avaliações semelhantes podem ser identificadas e conclusões podem ser tiradas sobre a etiqueta afetada usando o número de identificação.

Integrated connectivity para uma operação ideal da instalação

Conclusão: mais eficiência em três níveis

Integrated connectivity oferece vantagens em vários níveis. O conceito contribui para um comissionamento mais fácil e fornece informações adicionais para o monitoramento da máquina. Com base nas informações, é possível principalmente otimizar processos para operar a instalação da melhor maneira possível. Todos os sensores que a Leuze desenvolve, por exemplo, para a automação controlada por fieldbus na intralogística, estão equipados com integrated connectivity. Assim os operadores de instalação economizam tempo e dinheiro.