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Network Technology by Murrelektronik

Dirija sus Datos en la Dirección Correcta

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Las redes de comunicación industrial son la espina dorsal de la digitalización

Las comunicaciones entre máquinas y sistemas están aumentando rápidamente. Las redes actúan como un salvavidas para los flujos de datos. Para garantizar el éxito de la digitalización, es imprescindible contar con una tecnología de red potente y fiable. También es importante asegurarse de que la red de comunicación sea lo suficientemente fuerte como para manejar el aumento de aplicaciones flexibles, así como averiguar cuáles son los requisitos previos para conectar en red de forma fiable una combinación de dispositivos clásicos y/o digitales. Por último, la aplicación deberá estar lista para futuros avances en la comunicación de datos.

El diseño, la planificación y la implementación de redes de comunicación industrial requieren un profundo conocimiento de la tecnología de automatización y deben tener en cuenta los principales requisitos para los datos de red: fiabilidad, apertura y flexibilidad.

Murrelektronik es consciente de que no sólo es importante la capacidad de proporcionar componentes (desde interruptores básicos hasta lo último en tecnología POE y cables para su conexión) sino también la capacidad de proporcionar asesoramiento y apoyo a nuestros socios en la optimización del flujo de datos mientras reducen sus esfuerzos de cableado.

Compartir conocimientos, presentar opciones (incluyendo sus pros y sus contras) y explicar la función de los componentes permite ver las redes industriales como un todo, destacando el valor añadido de la solución elegida. 

Redes del sistema frente a redes necesarias

Las instalaciones de producción actuales deben ser flexibles y fáciles de sustituir. Por tanto, el diseño de la topología de red es clave para garantizar la fiabilidad funcional relacionada con los datos de las máquinas y los sistemas y para garantizar de que está en línea con los requisitos actuales. También es importante comprobar el concepto de conexiones redundantes a través de la segmentación continua y el acceso sin restricciones a las redes de nivel superior.

Además de ser abiertas y flexibles, las redes industriales deben diseñarse para que coincidan con la aplicación. Los factores individuales seleccionados por los usuarios finales, como la sostenibilidad digital y los diagnósticos mejorados, determinan la topología de red correcta.

Los switches dirigen su red

Componentes de infraestructura inteligentes - switches para abreviar - leer los datos entrantes y reenviarlo al dispositivo adecuado. El rendimiento de la red depende del rendimiento del conmutador. La elección entre switches no gestionados o administrados se reduce a la necesidad y a la función del dispositivo. 

Los switches no gestionados ofrecen amplias opciones cuando se trata de configuración de puertos y dispositivos. Realizan funciones importantes para el análisis de errores, el diagnóstico de la red y los mecanismos de redundancia. Los switches optimizan la transmisión de datos, facilitan la instalación y reducen los costes generales, y su uso en una topología de red ofrece opciones que se pueden optimizar según el propósito.

Los switches gestionados, por otro lado, ofrecen amplias posibilidades en la configuración de puertos y dispositivos. Asumen funciones importantes para el análisis de errores, el diagnóstico de red y los mecanismos de redundancia. Estos switches optimizan la transmisión de datos, pero aumentan el esfuerzo de configuración y, por lo tanto, los costes generales. Sin embargo, su uso en una red ofrece ventajas que proporcionan más control, incluso cuando se requiere acceso remoto.

Atención centrada en las redes industriales

Los seis escenarios siguientes muestran CÓMO y DÓNDE los switches correctos pueden mejorar una red industrial. En estos ejemplos, Murrelektronik muestra cómo la gestión del tráfico de datos con switches ofrece oportunidades para utilizar la tecnología adecuada para encontrar la solución adecuada, al precio correcto.

Al examinar factores como la descentralización y mediante el uso de un enfoque de sistema completo, para el que Murrelektronik ofrece opciones individualizadas, el conocimiento de una empresa sobre las conexiones de sus máquinas puede crecer paralelamente a su eficiencia de red. Optimice sus redes industriales con tecnología de instalación personalizada

Caso 1: Comprobación de topología y flujo de datos optimizado

Antes

El punto de partida son los switches en el armario de control, cuyas líneas entran en el campo (muchos de ellos con una longitud de 50m) y a menudo conducen al mismo lugar. En los armarios de control descentralizados, esto crea enormes problemas de espacio y una confusa variedad de cables.

o

Al colocar otro switch en un segundo armario de control descentralizado, la instalación es mucho más simple y clara. 

Después

Un switch descentralizado es el capitán de campo con una línea que se ejecuta desde el armario de control, seguido posteriormente por una topología de estrella en el campo.

o

Sustituyendo un switch IP67 por el segundo switch.

Ventajas

Reducción de costes ya que se utilizan menos cables y se transfiere el armario de control al campo, reduciendo el tiempo de instalación, ahorrando espacio, fallos más fáciles de solucionar (por ejemplo, en el caso de rotura de cable entre el armario de control y el módulo), ahorro de peso.

Áreas de aplicación

Centros logísticos, líneas de producción (automoción), amplia gama de aplicaciones de robots, prensas, talleres de pintura, sistemas de grúas, Food & Beverage, vehículos guiados automatizados

Conclusión

Instalación más moderna de la máquina/sistema con cables más sencillos y optimización de costes.

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Caso 2: Cambio de Profibus a ProfiNET

Antes

El uso de la tecnología clásica Profibus cuenta con la desventaja de que ya no es un protocolo totalmente compatible y que además, sólo funciona en una topología de línea. Además, el uso de cables de bus de campo largos puede causar problemas dentro de la red de bus. Otras desventajas incluyen resistencias de terminación requeridas (que pueden ser una fuente de error frecuente), la falta de servicios de TI integrados y el direccionamiento rígido del switch DIP.

Después

ProfiNet es una topología abierta que admite diferentes topologías (estrella/árbol/etc.). ProfiNet se basa en un estándar Ethernet industrial para la transmisión de datos y no sólo permite la conexión del nivel de campo, sino que también garantiza una combinación con las funciones de TI industrial. No se requiere resistencia de terminación.

Además, ProfiNet acorta la instalación y los tiempos de inactividad a través de la gestión automática de topologías. Los dispositivos ProfiNet son "plug and play". Se pueden instalar o reemplazar fácilmente en la topología y son programados automáticamente por el controlador - no se requiere ninguna configuración.

Ventajas

Estructura del sistema altamente flexible, apertura al estándar ProfiNET, alta velocidad de datos, diagnóstico extendido, perspectiva TSN.

Áreas de aplicación

Cualquier industria que utilice Profibus; robots con cambios de herramientas, líneas de transferencia en automóvil, ingeniería mecánica, máquina herramienta. 

Conclusión

Las redes inteligentes utilizan el protocolo ProfiNet de última generación para la configuración, el mantenimiento y la solución de problemas. Los sistemas ProfiBus más antiguos están obsoletos y ya no son compatibles o actualizables.

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Caso 3: Paso de switches no gestionados a switches gestionados

Antes

Los switches no gestionados se instalan para garantizar una puesta en marcha rápida y sencilla. Esta configuración no requiere programación, pero no permite la personalización.

Después

El cambio a switches gestionados ofrece una configuración de switches con más funciones y capacidades de diagnóstico. Los switches gestionados actúan como conductores/guías para el tráfico de datos y permiten utilizar herramientas de configuración como TIA Portal. Cuentan con capacidades de mantenimiento remoto y puede ser automáticamente configurado por el controlador en la topología

Ventajas

La información del sistema permite el análisis y la expansión funcional, mientras que el mantenimiento remoto abre nuevos potenciales de servicio. Los switches gestionados también pueden ser ayudas de diagnóstico. El sistema no está sobrecargado con demasiados switches no gestionados. Las configuraciones se pueden copiar e implementar fácilmente en otros switches gestionados. Con los switches gestionados por ProfiNet, el controlador toma automáticamente el control y la configuración durante el arranque: estos switches no requieren una configuración directa o in situ, por lo que los costes de instalación son menores.

Áreas de aplicación

Producción de máquina herramienta, ingeniería mecánica, líneas de transferencia, máquinaria móvil, aplicaciones robóticas, F&B... incluyendo características como mantenimiento remoto de máquinas, monitoreo de condiciones, mantenimiento predictivo 

Conclusión

Si bien los switches gestionados representan un mayor coste de inversión, permiten que una red Ethernet industrial funcione de manera óptima con un tráfico de datos fluido. Los datos de la aplicación garantizan el diagnóstico. El análisis de topología planificado, el mantenimiento remoto programado y las funciones de solución de problemas integradas ahorran tiempo y dinero, especialmente en caso de tiempos de inactividad no planificados. 

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Caso 4: Retrofit/Extensión

Antes

La modernización/reconfiguración de una máquina conlleva desafíos, incluidos componentes y puertos adicionales.

Después

El análisis adecuado del sistema garantiza una red óptima de las máquinas existentes con la aplicación de nuevos componentes. Pueden agregarse redundancias y estandarizar el proceso de conexión para hacer la configuración de la máquina más sencilla. 

Ventajas

Las máquinas se actualizan adecuadamente para garantizar que las necesidades de datos coincidan con las necesidades y los presupuestos. Esto puede incluir una (re)ordenación de la tecnología de instalación y el analisis del coste-beneficio y los sistemas.

Áreas de aplicación

Adaptación de máquinas a través de la renovación de la tecnología y/o la interrupción en cualquier industria

Conclusión

Las redes adecuadas modernizan las máquinas y la recopilación de datos dentro del entorno de producción existente

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Caso 5: Conexión de maquinaria nueva

Antes

El cliente está a punto de cambiar la conexión de su máquina de métodos clásicos y familiares a las tecnologías y estándares actuales, pero no desea perder la oportunidad de buscar soluciones e innovaciones alternativas.

Después

Una completa introducción al asesoramiento de sistemas en red hace más comprensibles las opciones disponibles en las diferentes tecnologías/plataformas, incluida la adición de funciones como el análisis de datos y la solución de problemas.

Ventajas

Con la tecnología correcta, las máquinas se vuelven modulares haciéndolas fácilmente duplicables y reduciendo los tiempos de puesta en marcha internos.

Áreas de aplicación

Es posible producir nuevas máquinas para todas las áreas.

Conclusión

Reducción de costes, más know-how en la conexión de la máquina y una mayor eficiencia en soluciones personalizadas, todo es posible.

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Caso 6: Redes centralizadas y descentralizadas (IP20 o IP67)

Antes

El estándar es integrar switches IP20 en el armario de control. Si se requiere una versión descentralizada, se equipa un armario de control externo con un switch IP20.

Después

Los switches descentralizados con una clasificación IP adecuada se instalan en el proceso de llevar la red y los periféricos de I/Os al campo. Esto reduce significativamente los costos de espacio, cableado e instalación.

Ventajas

La optimización de la infraestructura Ethernet industrial y la consecuente reducción del tiempo de instalación y los costes del cableado conllevan una amplia reducción de los costes generales de la instalación. Las topologías se vuelven más sencillas y claras y permiten tiempos de puesta en marcha más rápidos. 

Áreas de aplicación

Logística, líneas de producción, grandes plantas de producción (envases, talleres de pintura, grúas), vehículos guiados automatizados, ingeniería mecánica tradicional

Conclusión

Conexiones de máquina descentralizadas y con costes optimizados según sea necesario.

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