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especial sobre equipamentos para redes de telecomunicaçþes e de computadores
a cablagem estruturada na transformação digital da indústria: do barramento à Ethernet industrial
Antonio Salas, FLUKE Networks
Tradução por Rui Ramos, AD Medida
Por cada dia que passa hĂĄ mais termos associados Ă modernização digital nas diferentes ĂĄreas como IoT, BIG DATA, 5G e em especial tambĂŠm para o ambiente industrial, IIoT IndĂşstria 4.0, mas sem dĂşvida o mais integrador e que engloba um real conceito de mudança que ĂŠ o de Transformação Digital (TD). Com estas siglas falamos de um conceito de atuação transversal a toda a atividade, seja esta empresarial e/ou industrial. É evidente que a Transformação Digital, nesta fase, e Ă s portas da 3.ÂŞ dĂŠcada do sĂŠculo 21 nĂŁo se contrapĂľe ao termo analĂłgico, ao contrĂĄrio para o utilizador trata-se de uma dinâmica (inclusivamente entendida de um ponto de vista social e nĂŁo somente empresarial) gerada para o desenvolvimento de novas tĂŠcnicas que favorecem o uso da computação, o armazenamento e a operacionalidade, e como tal, FRPR ͤQDOLGDGH ÂźOWLPD D SURGXWLYLGDGH. TambĂŠm no mundo industrial, uma das variĂĄveis fundamentais serĂĄ o uso massivo de dados e a sua exploração em tempo real. Com isso nĂŁo falamos apenas de manutenção corretiva ou preventiva, mas tambĂŠm de implementar um novo conceito de manutenção preditiva que favorecerĂĄ muito a produtividade. Por outro lado, essa transformação digital da indĂşstria farĂĄ com que dois mundos atĂŠ agora quase estanques, como o da engenharia industrial pertencente ao controle de PLCs e automação e o das 7,& GRV VLVWHPDV FRQYLUMDP FDXVDQGR D UHGH 27 D RSHUDFLRQDO GDV mĂĄquinas que fabricam) se interconete com a TI (a dos sistemas) e possibilite um novo sistema operacional transversal. $ SDUWLU GDTXL SRGHUÂŻDPRV HVWHQGHU DR LQͤQLWR H GLYDJDU VREUH como imaginamos um futuro prĂłximo (e muito prĂłximo), sobre robĂłWLFD H SURGXWLYLGDGH GR WUDEDOKR HͤFLÂŹQFLD H SURVSHULGDGH PDV QÂĽR ÂŤ nossa intenção... pelo menos por enquanto, antes de fazer deste um artigo eminentemente tĂŠcnico. Voltemos ao prĂĄtico, Ă base, de como acelerar e favorecer essa transformação digital industrial desde a sua infraestrutura ... desde a cablagem. A migração dos sistemas Bus para a Ethernet Industrial tornou-se, portanto, obrigatĂłria nessa transformação, pois favorecemos que se possa trabalhar com uma largura de banda maior (velocidades mais altas e maior volume de dados) e com uma latĂŞncia baixa (com a qual mantemos os mesmos benefĂcios para transaçþes e troca de informaçþes em tempo real). Por outro lado, tambĂŠm garantimos redundância de rede, otimizamos o uso em ambientes agressivos e agressivos (faixas de temperatura mais altas, interferĂŞncia eletromagnĂŠtica) e permitimos trabalhar com sistemas PoE (Power over Ethernet) e, tudo isso, independentemente dos protocolos Ethernet usados. Os dados das quotas de mercado indicam que a Ethernet Industrial UHSUHVHQWD HP GRV QRYRV QÂľV LQVWDODGRV HP RX VHMD HOHV MÂŁ H[FHGHUDP HP PXLWR RV EDUUDPHQWRV GH FDPSR www.oelectricista.pt o electricista 70
Problemas tipicamente encontrados Longitude 10% Conetores 20% Cabo 20%
RuĂdo 20% &RQͤJXUDŠ¡HV e Dispositivos 20% Outros 10%
Figura 1. Problemas tipicamente encontrados nas instalaçþes de dados.
WUDGLFLRQDLV UHSUHVHQWDGRV SULQFLSDOPHQWH SHOD 3URͤEXV 'HQWUR GD Ethernet Industrial existe uma grande fragmentação, tambĂŠm dependendo da regiĂŁo, os protocolos mais usados sĂŁo PROFINET, EherNetIP DPERV FRP XPD TXRWD SUÂľ[LPD GH H HP PHQRU JUDX (WKHUFDW Modbus TCP. Mas, como mantemos esta cablagem? Como asseguramos que o cabo estĂĄ em boas condiçþes e foi instalado corretamente? É um facto que, numa infraestrutura de comunicaçþes industrial (onde incluĂmos tanto a parte passiva quanto a ativa), metade dos problemas estĂĄ na cablagem e, como mostra a Figura 1, na maior parte devido ao cabo e a sua conetorização, e 10% a um comprimento de cabo nĂŁo conforme o padrĂŁo.
COMO PODEMOS EVITAR ESTA SITUAĂ‡ĂƒO? A resposta estĂĄ em aplicar os procedimentos corretos na instalação e QD PDQXWHQŠ¼R 6H UHDOL]DUPRV XPD FHUWLͤFDŠ¼R H YHULͤFDŠ¼R FRUUHWDV UHFRPHQGDPRV TXH VHMDP UHDOL]DGDV ORJR GXUDQWH D PRQWDJHP das mĂĄquinas e robots H SRVWHULRUPHQWH GXUDQWH D LQVWDODŠ¼R ͤQDO QD IÂŁEULFD SRGHPRV HYLWDU PXLWRV GHVVHV SUREOHPDV 8PD FHUWLͤFDŠ¼R de cablagem durante a montagem garantirĂĄ o seguinte: • Conetores bem instalados; • Blindagem correta; • Comprimento adequado; • EvitarĂĄ os pares mal trançados, nĂŁo imunes ao ruĂdo externo; • EvitarĂĄ as conexĂľes sensĂveis Ă s perdas pela humidade, vibração, ruido; • EvitarĂĄ as perdas de sinal da cablagem e conetor dentro dos limites estabelecidos pelo standard. 6H YHULͤFDUPRV QRYDPHQWH H FHUWLͤFDUPRV DSÂľV D LQVWDODŠ¼R GH IÂŁEULFD QÂĽR DSHQDV YHULͤFDPRV WRGDV DV RSŠ¡HV DFLPD PDV WDPEÂŤP YHULͤFDPRV VH D FDEODJHP QÂĽR IRL GDQLͤFDGD SRU XPD SRVVÂŻYHO WHQVÂĽR RX quebra adicional, nem hĂĄ uma perda adicional devido Ă conetorização. Geralmente, o instalador que trabalha com a cablagem no setor industrial, possui uma vasta experiĂŞncia no setor terciĂĄrio e aplica o PHVPR PÂŤWRGR H SURFHGLPHQWRV SDUD LQVWDODŠ¼R WHVWH H FHUWLͤFDção. Essa experiĂŞncia ĂŠ sempre positiva e agrega um valor adicional Ă instalação. Mas, por outro lado, deve-se levar em consideração que