En el Internet industrial de las cosas (IIoT), todos los componentes del entorno de producción están conectados entre sí por medio de una infraestructura digital, lo que los convierte en partes importantes en el proceso. Las soluciones IoT se basan en cinco funciones básicas: la adquisición de datos, el procesamiento de datos, la comunicación de datos y el análisis de datos, así como la interacción con el operador. Esto crea nuevas oportunidades para generar valor añadido, por ejemplo, mejorando la eficacia general del equipo (OEE) o generando informes automatizados del consumo de energía el cual permite un control eficaz del sistema.
Hoy en día, la gran mayoría datos recopilados en las empresas o en los procesos productivos, se recogen y almacenan pero no se acaban utilizando para el cometido previsto inicialmente. Weidmüller ofrece una amplia gama de productos para la digitalización y la conexión en red inteligente desde el sensor hasta la nube. Un nuevo producto en este portfolio es el terminal IoT; una solución abierta y segura el IoT industrial que se integra rápidamente en los sistemas ya existentes. La solución captura datos, transfiere datos a los servicios de nube y también permite interacciones activas basadas en datos. Este nuevo producto es particularmente adecuado para el registro de errores y para la transferencia de mensajes de error previamente configurados en el servicio en la nube.
Una amplia gama de usos en aplicaciones industriales
Esta solución de Weidmüller tiene varios puertos de entrada y salida digitales y analógicos. Los puertos de entrada permiten utilizar soluciones de monitorización para controlar cuatro señales digitales simultáneamente. Además, se pueden realizar dos mediciones de tensión o corriente y hasta cuatro mediciones de temperatura de forma paralela. Dos de los puertos están aislados eléctricamente, lo que permite aplicaciones de voltaje de CA. Durante la puesta en marcha, el terminal IoT informa automáticamente a la nube cuando está listo para transferir datos.
La configuración y puesta en marcha de este terminal IoT se realiza a través de la interfaz BLE (Bluetooth Low Energy) y utilizando una aplicación. Una vez que se ha conectado con éxito el terminal IoT a la nube, también puede ser configurado desde la aplicación. La configuración puede incluir el ajuste de los valores límite y el establecimiento de las acciones correspondientes. Si se supera el valor límite definido, se notificará directamente al usuario vía aplicación. Estas interacciones activas, basadas en datos, abren una amplia gama de aplicaciones industriales, por ejemplo en parques solares, en centrales hidroeléctricas o también para la vigilancia de estaciones de carga de vehículos eléctricos.
Todas las transferencias también se registran en la nube, donde siempre van a poder recuperarse del historial almacenado en fechas posteriores. El uso del protocolo de transferencia web MQTT/COPA proporciona al usuario los datos en forma de protocolos estandarizados que pueden ser fácilmente integrados en los sistemas de ingeniería existentes.
El protocolo MQTT gestiona y administra cualquier movimiento de datos a través del llamado MQTT Broker, recibiendo y distribuyendo directamente los mensajes. El monitoreo de datos simple y rentable a través de los servicios de la nube es un crucial para asegurar un uso simple dentro de las aplicaciones del IIoT.
Comunicación a través de la banda estrecha IoT y LTE-M
Para transmitir los datos a la nube, Weidmüller se basa en la comunicación a través de la banda estrecha IoT y del LTE-M cat. 1, entre otras cosas. Estos estándares de comunicaciones móviles están diseñados para servicios IoT de bajo coste y bajo consumo energético. Las modulaciones especiales de banda estrecha de IoT y LTE-M aumentan la penetración de la señal de radio a través de largas distancias de hasta 10 km en las zonas rurales y a su vez, superan la atenuación causada por las paredes, la maquinaria y otros obstáculos ambientales.
Esta solución también cuenta con Bluetooth de baja energía y ModBus. La solución ha sido aprobada por varios operadores móviles mundiales y regionales, por lo que ya está disponible a nivel mundial. Esta norma de transmisión es especialmente adecuada para la transmisión de datos de estado a intervalos regulares en aplicaciones descentralizadas, ya que en este tipo de aplicaciones se consume muy poca energía.
Instalación y puesta en marcha rápida y sencilla
Al diseñar esta solución, los ingenieros y desarrolladores de Weidmüller dieron especial importancia a una puesta en marcha rápida y fácil del sistema. Una aplicación intuitiva para Smartphone guía al usuario durante todo el proceso de configuración y mantenimiento. Una vez que la aplicación ya se ha puesto en marcha, el usuario puede iniciar sesión con un nombre de usuario y contraseña. El terminal IoT puede entonces ser seleccionado de la lista de dispositivos BLE escaneados, y una vez que el terminal se registra como «dispositivo», ya se puede acceder a los datos desde los puertos de entrada y salida.
Un retrofitting simple
Una posible aplicación de este terminal IoT es la instalación en máquinas y sistemas industriales existentes para registrar el consumo de energía. En este caso, la aplicación puede implementarse en base a un medidor de energía de bajo coste que dispone de una interfaz Modbus RTU.
Esta solución ha sido diseñada para construir soluciones IIoT de bajo coste y sencillas que pueden utilizarse para digitalizar instalaciones de producción o infraestructuras en las que todavía no se había podido llevar a cabo esta digitalización por el alto coste que implicaba.
Integración vertical del IIoT
Antes de proceder a la digitalización de los sistemas, es clave conocer los controles de las máquinas y de los procesos de producción, así como poder acceder a la información de estos procesos. La mejor manera de llevar a cabo esta digitalización es mediante la integración vertical, por la que la información de las instalaciones de producción se recoge y se envía para su evaluación.
Las soluciones de Weidmüller ayudan a desarrollar soluciones basadas en las necesidades para las aplicaciones IoT y a integrar con éxito estas soluciones en las infraestructuras existentes, como por ejemplo para la puesta en marcha de máquinas independientes de la ubicación, una mejora de la eficacia general de los equipos (OEE) o la generación de informes automatizados de consumo de energía. Con la Analítica Industrial y los servicios basados en la nube, como el sistema de gestión de energía y recursos ResMa, Weidmüller ya ofrece soluciones con una variedad de beneficios para los clientes.
