ASi-5: LA ALTERNATIVA MÁS PRECISA A ETHERNET A NIVEL DE CAMPO

Las innovaciones se imponen siempre que eliminan restricciones anteriores, generan nuevos benefi cios, simplifican las cosas sin hacer concesiones o reducen los costes (o todo a la vez). Y también cuando están disponibles, como en el caso de ASi-5: la tecnología de comunicación para automatización a nivel de campo. Solo Bihl+Wiedemann ofrece más de 70 productos ASi-5: desde pasarelas ASi-5/ASi-3 para una amplia variedad de entornos de bus de campo hasta un maestro IOLink de 1 puerto, pasando por módulos E/S digitales auto-confi gurables. Una gama de productos óptimamente adaptada que ofrece soluciones de automatización perfectas y con garantía de futuro.

La llegada de la Industria 4.0 –con el inicio de la digitalización en la fabricación de máquinas e instalaciones– y el avance de los sensores y actuadores inteligentes ha aumentado aún más la necesidad de contar con una infraestructura de mayor rendimiento en numerosos ámbitos. Esto hizo que una mayor velocidad y un mayor ancho de datos fueran objetivos fundamentales en el desarrollo de ASi-5. En cuanto a su rendimiento –como lo demuestran los tres primeros años de esta tecnología en el mercado–, la nueva generación de AS-Interface cumple los requisitos de integración de red de la gran mayoría de dispositivos de campo. Por tanto, ASi-5 representa siempre una alternativa real a las soluciones de Ethernet allí donde estas resultan ser demasiado costosas y complicadas. Además, tales soluciones a menudo están sobredimensionadas en cuanto al rendimiento de transferencia para la mayoría de los dispositivos de campo en los casos en los que no se necesita transferir una cantidad enorme de datos a puntos concretos del campo, como en la combinación con una HMI o una cámara de visión artificial. Esto es algo así como querer matar un pájaro con un bazuca. Por supuesto, también en el ámbito de Ethernet se está trabajando mucho para buscar alternativas más económicas, pero hoy aún no es posible prever cuándo se logrará cerrar la brecha entre el nivel de control y el nivel de campo desde el punto de vista técnico de los productos y crear una conexión de Ethernet integral.

La razón principal del éxito de ASi ha sido y sigue siendo su sencillo cableado: sin conectores, sin cables preconfeccionados, sin necesidad de esfuerzos previos de diseño, y sin la necesidad de contar con una logística de gran alcance en el almacén y en el lugar de instalación. El cable ASi se suministra en forma de rollo y se puede cortar a la medida necesaria. Esto evita tramos de cable innecesarios. Los módulos se conectan mediante la tecnología de perforación: las clavijas guiadas perpendicularmente penetran en el cable perfi lado, garantizando así un contacto de la máxima seguridad. ¿Conectores extra? ¿Switches adicionales? ¡Negativo en ambos casos! No hay solución más sencilla, fl exible y rentable.

… las soluciones de Ethernet disponibles actualmente a nivel de campo? Varias cosas. Por ejemplo, un servidor web –integrado en la pasarela– maneja simultáneamente hasta dos circuitos ASi, cada uno con hasta 96 módulos ASi, a los que se pueden conectar diferentes periféricos como dispositivos IO-Link, sensores, actuadores, válvulas o accionamientos. Mientras que en Ethernet cada uno de estos componentes de red necesita su propia conexión de bus de campo, en ASi-5 basta una única conexión, una única dirección IP y una única configuración de IP. Además, los participantes conectados, sin necesidad de dispositivos electrónicos costosos, se las arreglan para conseguir una interfaz de Ethernet integrada, por lo que suelen ser mucho más rentables. Todo esto supone un gran ahorro en costes de hardware y de puesta en marcha, especialmente si se tiene en cuenta que ASi-5 también ofrece funciones tales como la configuración automática, la detección automática de dispositivos y un resumen de todos los dispositivos conectados al bus de campo, así como opciones de diagnóstico diferenciadas con instrucciones de ayuda claras. Durante el funcionamiento, el intercambio de datos rápido y redundante con los dispositivos de campo garantiza un rendimiento sólido de la máquina.

Como sistema de cableado e interfaz imbatible a nivel de campo, ASi-5 ofrece una homogeneización global incluso en el «mundo exterior», es decir, en el área de los sistemas de automatización de lógica programable y, por tanto, también en entornos de bus de campo habituales como PROFINET, EtherNet/ IP, EtherCAT, POWERLINK o Sercos. El estándar de comunicación e interfaz OPC UA se incluye adicionalmente como interfaz MES ERP directa (por ejemplo, para la planifi cación de la producción o el seguimiento de las condiciones mediante aplicaciones en la nube). Este funciona independientemente de fabricantes y de plataformas, puede combinarse y utilizarse a la perfección con los buses de campo mencionados y tiene la ventaja de ser compatible con extensos mecanismos de seguridad. De esta forma, ASi-5 ofrece una seguridad de datos completa hacia al exterior con las pasarelas ASi-5/ASi-3 de Bihl+Wiedemann. A esto hay que añadir la seguridad funcional y pasiva hasta SIL3 y PLe, que garantiza la protección de las personas en la instalación.

Lo interesante es que ASi-5 está entrando ahora en aplicaciones que antes –a falta de alternativas adecuadas– eran dominio exclusivo de Ethernet. El porqué lo hemos explicado en las líneas precedentes. Que esto es una realidad lo demuestra el ejemplo de un paletizador equipado con ASi-5. En la máquina hay instaladas un total de 92 señales de sensores digitales para la detección de objetos, un terminal de válvulas IO-Link con 24 válvulas, nueve accionamientos de vías de rodillos, una barrera fotoeléctrica de seguridad, dos pulsadores de PARO DE EMERGENCIA, dos balizas de señalización IO-Link y un sensor de detección de altura IO-Link. Para interconectar estos dispositivos a través de Ethernet, habrían sido necesarios como mínimo los siguientes módulos de campo, cada uno con una interfaz Ethernet independiente: un maestro IO-Link Ethernet con ocho puertos, ocho módulos E/S Ethernet y un módulo de seguridad Ethernet con 8 puertos dotado de cables largos hasta la barrera fotoeléctrica y hasta los dos pulsadores de PARO DE EMERGENCIA. De este modo, el fabricante de la máquina habría tenido que asumir no solo los costes de 10 módulos –a menudo sobredimensionados–, sino también de 10 circuitos de conexión Ethernet individuales, en los que algunos puertos de seguridad e IO-Link se habrían quedado sin utilizar. Además, el encargado de la puesta en marcha habría tenido que trabajar con diferentes herramientas específicas del fabricante: una dificultad adicional que requiere contar con los conocimientos técnicos necesarios.

La aplicación descrita lo demuestra: la amplia gama de productos de Bihl+Wiedemann ofrece actualmente la posibilidad de sustituir muchos módulos Ethernet a nivel de campo por ASi-5 sin pérdidas de funcionalidad ni de seguridad. A ello también contribuyen los nuevos módulos E/S ASi-5 auto-configurables con el corto tiempo de ciclo típico de ASi-5 y las opciones de diagnóstico específicas de canal, que están técnicamente al mismo nivel que las soluciones Ethernet o IO-Link, pero ofrecen la ventaja de un cableado mucho más sencillo y más económico. Asimismo, los módulos ASi-5 con maestro IO-Link integrado son compactos, están óptimamente adaptados según la cantidad de puertos y, por tanto, son generalmente más económicos que los módulos basados en Ethernet. Además, los requisitos de la Industria 4.0 se pueden implementar a menudo de una forma más fácil e inteligente con ASi-5, ya que la integración eficaz de los dispositivos IO-Link ha sido un elemento central en el desarrollo de ASi-5 desde el principio y el servidor OPC UA, que Bihl+Wiedemann ha integrado en sus pasarelas de bus de campo ASi-5/ASi-3, incluye de serie una interfaz con garantía de futuro en el nivel de TI.

Por lo tanto, es hora de ajustar el enfoque y de empezar a trabajar con ASi-5 para lograr una mayor precisión.