Ethernet Industrial está revolucionando las redes industriales. Las principales razones de esta tendencia son sus caracterÃsticas de integración y rentabilidad, junto con su capacidad de tiempo real y elevada disponibilidad. 3M ha desarrollado diferentes soluciones para integrar procesos de fabricación en una infraestructura LAN basada en Ethernet.
Ethernet es uno de los estándares más ampliamente utilizados en redes enterprise, ya que está indicado para sistemas de cableado estructurado y está aumentando su empleo en aplicaciones de banda ancha. El rango de velocidades de 10 Mbps hasta 10 Gbps permite a Ethernet ofrecer una gama superior de prestaciones que se adapten a diferentes entornos y mercados. Además, sus componentes son relativamente económicos y tienen elevada disponibilidad.
Conexión de la capa de control de dispositivo
Los sistemas convencionales de bus de campo en automatización de procesos de fabricación operan a velocidades de sólo 1 o 2 Mbps. En comparación con los componentes Ethernet, los buses de campo también son un poco más caros. Todo esto hace que Ethernet se convierta en una alternativa atractiva en automatización industrial.
Una red LAN basada en Ethernet permite que la ‘back office’ (capa de información) se conecte a la red con Controladores de Lógica Programables (PLC) en el nivel fabricación (capa de control) y con PC industriales convencionales, dispositivos de entrada / salida y otros interfaces hombre-máquina para control de máquina (capa de dispositivo).
Las redes Ethernet, en comparación con otras redes, se caracterizan una disponibilidad inigualable, que garantiza que la comunicación de datos y los usuarios siempre se encuentran en lado seguro. También se encuentra disponible una amplia base de conocimiento relativa a su uso.
La seguridad y el ‘know-how’ son indispensables a la hora de integrar los datos de fabricación en las redes enterprise sin interferencias y optimizar el flujo de información en la propia empresa.
Un mercado en expansión para Ethernet Industrial
Las compañÃas que utilizan o implementan una red basada en Ethernet están bien preparadas para el futuro, debido a que el estándar Ethernet y sus componentes correspondientes están siendo mejorados y adaptados constantemente para cumplir nuevos requerimientos. Las previsiones de desarrollo del mercado indican que cada vez más usuarios implementarán Ethernet Industrial y que, como consecuencia de la creciente demanda, los componentes serán incluso más eficientes en el coste.
Los expertos predicen un crecimiento anual del cien por cien para las aplicaciones Ethernet durante los próximos tres años. El ARC Advisory Group afirma en un informe que la mayorÃa de proveedores de dispositivos electrónicos industriales ya desarrollan PLC compatibles con Ethernet. Esta compañÃa de estudios de mercado, especializada en el mercado de automatización industrial, anticipa un crecimiento por encima de la media para las aplicaciones Ethernet hasta el año 2006. ARC también hace un balance muy optimista del desarrollo de productos con puertos Ethernet.
Rockwell Automation, compañÃa fabricante, estima un crecimiento anual de mercado para PLC Ethernet de al menos el quince por ciento hasta 2007, con un aumento anual del 2.9 por ciento para toda la industria.
Soluciones de 3M para redes enterprise
El control de un proceso de fabricación requiere una transmisión de datos precisa y fiable entre los dispositivos de fabricación y control en todas las instalaciones. Un entorno industrial, sin embargo, puede dificultar el rendimiento de una red de comunicación por un gran número de razones: gestión de cables grandes, contaminación transmitida por el aire, separación galvánica y ‘grounding’, asà como las condiciones extremas en el entorno operativo, tales como elevada temperatura, vibración, humedad e interferencias electromagnéticas (EMI).
3M ha desarrollado soluciones de sistema Ethernet para su uso en entornos industriales y cumplir los requerimientos establecidos. Las Soluciones de Red Volition no sólo incluyen cables de instalación de cobre y fibra, sino también cables y paneles de parcheo, rosetas y dispositivos electrónicos.
El sistema de cableado de cobre se basa en productos CategorÃa 5e y 6 state-of-the-art que ofrecen elevada protección ante las interferencias de ruido electromagnético. Este sistema soporta cableado estructurado y velocidades de hasta 1 Gbps. El diseño patentado de la toma Volition RJ45 permite que el sistema sea instalado rápida y fácilmente sin requerir el uso de herramientas especiales.
La solución de fibra Volition es una alternativa más eficiente a los sistemas convencionales de cobre del mercado. El sistema soporta ratios de transmisión de 10 Mbps a 10 Gbps sobre cables de hasta 2000 metros con fibra multimodo y hasta 10.000 metros con fibra monomodo. Esto supone que los cables de fibra se pueden extender sobre distancias superiores que los cables de cobre, reduciendo la necesidad de espacios de distribución y tecnologÃa costosos.
Debido a su facilidad de gestión, el conector dúplex VF-45 óptico del sistema de fibra Volition se puede instalar de manera más rápida, fácil y, por lo tanto, eficiente que otros sistemas conectores de fibra.
Las principales ventajas de la solución de fibra son:
* Eliminación de los problemas relativos a separación galvánica y ‘grounding’, ya que los cables están completamente libres de metal y no pueden ser alterados por potenciales tomas de tierra diferentes.
* A diferencia de los cables de cobre, las fibras ópticas son inmunes a las interferencias de radiofrecuencia (RFI) o EMI.
* 3M utiliza una fibra especial para sus cordones de parcheo, que los hace especialmente indicados para entornos industriales. Existe compatibilidad con cualquier fibra 50 / 125, 62.5 / 125 µm o monomodo estándar. Una cubierta de polÃmero adicional garantiza una protección superior de la fibra, aumenta la durabilidad y facilita la gestión en situaciones de parcheo.
Los sistemas de cableado de cobre y fibra Volition disponen de conectores con protección integrada ante la posible entrada de suciedad y otros contaminantes. Para condiciones extremas, se ofrecen cables de fibra óptica con protección especial.
Los sistemas de cableado cumplen con los estándares y superan los requerimientos de los estándares de cableado estructurado (ANSI/TIA/EIA 568, ISO/EIC 11801 y EN50173, asà como las especificaciones Ethernet de IEEE).
La gama de productos de interconexión para entornos industriales basada en las Soluciones de Red Volition se complementa con un amplio número de productos innovadores, tales como la junta de fibra mecánica Fibrlok, los conectores de fibra Crimplok y Hot Melt en estilos ST, SC o FC, asà como una amplia lÃnea de acoplamientos, cables de parcheo y trenzas. El conector Hot Melt de ultra elevada temperatura, recientemente lanzado al mercado, está especificado para trabajar con temperaturas de hasta +100 °C.
Migración hacia Fibre Ethernet
La mayorÃa de sistemas de cableado a nivel fabricación todavÃa se basa en el cobre, no obstante, muchas instalaciones ya están conectadas vÃa fibra en el backbone.
Las Soluciones Volition constan de componentes de cobre y fibra totalmente armonizados, que permiten una migración eficiente y económica hacia una solución de fibra Ethernet gradual o total a nivel de control de máquina.
Usando los convertidores de medios y las Tarjetas de Interface de Red (NIC) Volition, tales como VOL-N100VF+TX, la migración se puede llevar a cabo sin tener que realizar gastos en componentes activos costosos.
La tarjeta Fast Ethernet se presenta con un puerto de conector de fibra VF-45 y un interface de cobre RJ45, y detecta automáticamente un conmutador de cobre a fibra óptica.
Cambiando y suplementando unos pocos componentes, una red hÃbrida de cobre / fibra puede migrar gradualmente hacia una solución de fibra más potente para cumplir las demandas de un rendimiento de red superior.
