Princípio Dual Channel

A crescente digitalização traz consigo, entre outras coisas, uma mudança nos processos e procedimentos já conhecidos. Padrões até então válidos e estabelecidos são colocados à prova, desaparecem por completo ou precisam ser adaptados. Em muitas áreas, a impressão é de que o mundo está se tornando cada vez mais complexo, e novas habilidades e estratégias são necessárias para enfrentar com sucesso os desafios do futuro. Por isso, a Leuze electronic desenvolve sensores inteligentes que contribuem para otimizar os processos de produção dos clientes e aumentar a produtividade de suas máquinas e instalações. No vídeo a seguir você poderá entender exatamente o que o Dual Channel significa.

O que significa digitalização e Indústria 4.0?

Basicamente, a Indústria 4.0 ou IIoT trata da padronização de dados e seu compartilhamento além dos limites do sistema, até na nuvem. Uma grande parte destes dados é gerada com a ajuda de sensores. Sua tarefa é registrar as variáveis do processo e transmitir para os sistemas receptores na forma de dados através da(s) interface(s). Estes dados do processo são basicamente os dados originais para solucionar a tarefa de automação real.

Dependendo do tipo de sensor, uma quantidade diferente de dados é disponibilizada. Para isso são usadas as interfaces que melhor se adaptam à complexidade da transmissão de dados: sensores de chaveamento binários simples transmitem o valor do processo, mensagens de status e diagnóstico através da interface de comunicação ponto a ponto IO-Link. Sensores mais complexos, com maior funcionalidade, muitas vezes são integrados em redes fieldbus compatíveis com tempo real. Eles transmitem também diversos valores de processo e alarme, assim como mensagens de status e diagnóstico, e também podem ser totalmente parametrizados através do controle.

Devido à Indústria 4.0, outros temas estão cada vez mais em foco como, por exemplo, a mudança de receita e a conversão de formato, assim como o monitoramento de condição e a manutenção preditiva. Muitas vezes, os dados necessários para estes processos não são absolutamente necessários para a tarefa de automação, porém ajudam o usuário a aumentar a disponibilidade da sua instalação com intervalos de manutenção preventiva previsíveis. Os dados são reunidos a partir de uma grande variedade de fontes em um ponto central, por exemplo, em uma nuvem. Apesar das taxas de atualização mais baixas, volumes maiores de dados e, consequentemente, um caráter de comunicação diferente podem ocorrer.

Dual Channel no sensor de chaveamento binário

1. Dual Channel com integração ao CLP

Ao analisar o detector de contraste KRT 18B, por exemplo, que é utilizado em uma máquina de embalagem de alta velocidade para determinar uma posição exata da marca de corte, a qualidade da embalagem da máquina depende da capacidade de funcionamento em tempo real da saída de chaveamento. Por isso, é melhor que a saída de chaveamento de um detector de contraste não seja alimentada através de um controle, mas que ela seja conectada diretamente a um atuador. Para criar a possibilidade de monitoramento e análise da máquina, além da saída de chaveamento rápida, o detector de contraste ainda dispõe de uma interface de comunicação IO-Link. Através desta interface é possível observar o valor do processo, determinar a reserva de funcionamento e realizar parametrizações. Ela ainda oferece suporte ao usuário na mudança de receita ou na conversão de formato.

2. Dual Channel e IIoT / Indústria 4.0

No contexto da IIoT e da Indústria 4.0, os dados, por exemplo para monitoramento e parametrização, devem estar disponíveis para outros participantes da automação em qualquer lugar do mundo, independentemente da localização. Geralmente, isso é feito através de soluções em nuvem. Se requisitos idênticos aos descritos acima se aplicarem, então em vez da conexão IO-Link ao CLP é necessária uma conexão a um módulo de acoplamento IO-Link com interface Ethernet e protocolo de comunicação OPC UA. Então a integração na nuvem é realizada, por exemplo, através de um gateway IoT Edge.

Dual Channel em sensores com interface de fieldbus

Dual Channel e IIoT / Indústria 4.0

Para sensores mais complexos com interface de fieldbus integrada, a Leuze electronic também oferece uma solução Dual Channel. Por exemplo, o leitor de códigos de barras BCL 348i possui, entre outras coisas, uma interface de fieldbus PROFINET. A princípio, os valores de processo e alarme, mensagens detalhadas de status e diagnóstico e a parametrização completa do dispositivo podem ser executados a partir do controle através desta interface. No entanto, caso seja necessário disponibilizar os dados para monitoramento globalmente e independentemente da localização, o sensor permite que isso seja feito através da interface Ethernet Industrial com o protocolo de comunicação OPC UA. Através de um conector de nuvem integrado ou de um gateway IoT Edge é possível transportá-los até uma aplicação de nuvem.

Temas como o monitoramento de condição (Condition Monitoring) ou a manutenção preditiva (Predictive Maintenance), discutidos intensamente no contexto da IIoT e Indústria 4.0, requerem sensores que sejam capazes de disponibilizar dados no mundo todo e em formato padronizado. No geral, é necessário diferenciar quais são as exigências em relação à capacidade de funcionamento em tempo real. Com o princípio Dual Channel, pela primeira vez é possível disponibilizar dados separadamente e conforme as exigências do cliente. Através do canal 1 são transmitidos dados com requisitos de tempo real, enquanto através do canal 2 são transmitidos dados para o monitoramento de processo e parametrização.

A interface IO-Link clássica no sensor de chaveamento binário, que, em modo SIO (modo IO padrão), permite o sinal de chaveamento ou, a pedido, a comunicação ponto a ponto com o sensor, não é capaz de oferecer isto. Para o comando de processamento, ambas as informações são necessárias em paralelo. Para o cliente, deve ser possível, em um valor de processo do detector de contraste, por exemplo, avaliar continuamente e online as reservas de chaveamento para os valores limite ou estado de contaminação, a fim de detectar, em um estágio inicial, desvios do estado esperado. O princípio Dual Channel ajuda exatamente nisso.

Nos sensores com fieldbus, a capacidade de tempo real e dados para monitoramento e parametrização estão disponíveis, pelo menos, nas interfaces Ethernet de tempo real. No entanto, a acessibilidade é apenas local e não está disponível no mundo todo e independentemente da localização. E, na maioria das vezes, as informações fornecidas por um sensor para o monitoramento de condição ou manutenção preditiva não são avaliadas. Neste caso, o princípio Dual Channel da Leuze também oferece a solução ideal.