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Para minimizar la huella de los paneles y acelerar los plazos de implementación para los fabricantes de máquinas, Rockwell Automation ha ampliado su cartera de productos Armor reforzados, introduciendo servodrives, variadores de frecuencia, bloques de E/S y PC industriales montables en campo, diseñados para sobrevivir en entornos de fabricación hostiles sin necesidad de envolventes de protección.

El estándar histórico del diseño de máquinas industriales requería que los ingenieros de control encaminaran toda la distribución de energía y señales a través de un armario eléctrico centralizado. Esta configuración resultaba en una gran huella de panel, diseños de cableado interno intrincados y miles de pies lineales de costoso cableado blindado que se extendía a los instrumentos de campo localizados. Por el contrario, los diseños de fábrica contemporáneos están adoptando cada vez más una estructura de control descentralizada. Esta metodología arquitectónica traslada los componentes de control primarios del armario principal y los posiciona directamente en el bastidor de la máquina. Al migrar la potencia y la lógica de control al campo, los operadores de la planta pueden acortar significativamente las longitudes de cable individuales, eliminar complejas bandejas de cables y reducir el tamaño del panel de control principal para ahorrar espacio valioso en el suelo.

El desarrollo de hardware montable en campo requiere una profunda experiencia en ingeniería para garantizar que los componentes puedan soportar altas vibraciones, umbrales térmicos variables y posibles ingresos de líquidos. Para abordar estos desafíos, el servodrive distribuido ArmorKinetix extiende las probadas capacidades de control de la plataforma Kinetix 5700 a un paquete montable en máquina. Con una clasificación ambiental IP66/67, este variador distribuido se puede montar inmediatamente adyacente a los servomotores, reduciendo drásticamente el costo y el volumen del cableado de potencia y retroalimentación de motores pesados. Debido a que utiliza marcos lógicos idénticos a su contraparte basada en gabinete, los equipos de programación pueden reutilizar bloques de código existentes, evitando cuellos de botella en la ingeniería de software y disminuyendo el tiempo de comercialización para nuevos diseños de equipos.

Esta filosofía descentralizada se traslada a las aplicaciones de manejo de fluidos y transporte de materiales a través de la serie de variadores de frecuencia Armor PowerFlex. Comúnmente implementados en redes de transportadores pesados, ventiladores industriales y estaciones de bombeo, estos variadores descentralizados eliminan componentes masivos de conmutación de energía del armario central. Colocar el variador directamente junto al motor accionado simplifica las tareas de mantenimiento, permitiendo a los técnicos de servicio aislar fallas y solucionar problemas de activos individuales al instante sin tener que consultar esquemas eléctricos extensos en la sala de control central.

La adquisición de datos de entrada y salida se gestiona a través de la serie de módulos de E/S distribuidas ArmorBlock. En lugar de encaminar docenas de líneas individuales de sensores de proximidad o actuadores a un panel centralizado allen-bradley controllogix compactlogix, los ingenieros de diseño pueden segmentar una máquina de producción multiestación en distintas zonas físicas. Cada zona utiliza su propio bloque de E/S montado en la máquina para agregar señales digitales y analógicas localizadas, transfiriendo la telemetría comprimida al controlador principal a través de un único cable de red industrial. Esta estrategia de diseño modular permite a los fabricantes de equipos originales construir, probar y enviar secciones de máquinas independientes que se pueden escalar o reconfigurar en campo con una modificación mínima del cableado.

Para completar la pila de hardware descentralizado, la plataforma presenta la PC industrial 6300PA On-Machine. A medida que las interfaces hombre-máquina modernas se transforman de pantallas básicas en sofisticados procesadores de datos de borde, la demanda de computación localizada robusta se ha intensificado. La 6300PA es una PC de panel sin ventilador y de alta durabilidad, construida para manejar amplias fluctuaciones de temperatura mientras ejecuta complejas aplicaciones de visualización y control de supervisión. Al establecer una potencia de procesamiento robusta en el punto físico de operación, esta plataforma de borde puede ejecutar fácilmente código de aplicaciones de terceros, gestionar diagnósticos locales y transmitir datos de producción filtrados directamente a paquetes de  software de análisis predictivo a nivel empresarial, ofreciendo una arquitectura de automatización altamente flexible y modular.

Escrito por: Silas Vance, un arquitecto veterano de sistemas de control con más de quince años de experiencia en ingeniería de topologías de redes industriales descentralizadas, especificación de soluciones de accionamiento On-Machine y optimización de diseños de paneles para sistemas de envasado automatizados de gran volumen.