Quartzos e osciladores para Industrial Ethernet Temporizadores para sistemas de tempo real industriais.
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Jochen Neller Suporte Técnico Inductors & Timing Devices
robótica
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case study
A tecnologia de automação baseia-se cada vez mais em Industrial Ethernet – e isso é por um bom motivo: a técnica alia a capacidade de tempo real à robustez e à segurança dos bus de campo. Para que a mesma satisfaça também os duros requisitos de tempo real do nível de comando e de campo, são muito populares os quartzos e os osciladores com elevada precisão de sinal e fiabilidade.
Os bus de campo clássicos ainda são utilizados em 48% das redes industriais construídas na atualidade, sendo que o Industrial Ethernet corresponde a 46%, segundo a estimativa da HMS Industrial Networks (atualização de março de 2017). Mas esta proporção irá mudar de forma drástica em breve, porque para os bus de campo, a HMS parte de um crescimento anual de 4%, mas o Industrial Ethernet chega aos 22%. Assim, a quota de mercado do Industrial Ethernet já subiu de forma evidente de 38% (2016) para 46% (2017). Embora outros analistas calculem números um pouco diferentes, todos mostram a tendência para o Industrial Ethernet. Conseguindo aliar a capacidade de tempo real à potência e à segurança das soluções de bus de campo, a tecnologia faz jus às necessidades atuais da automação industrial. Além disso, o Industrial Ethernet permite uma comunicação contínua do atuador ou sensor no nível de campo até aos sistemas do nível de
controlo e empresarial, uma vez que os sistemas informáticos das empresas já se baseiam no Ethernet. Atualmente estão disponíveis muitos protocolos de aplicação, mas alguns são incompatíveis entre si, por exemplo Ethernet/IP, EtherCAT, SERCOS, Profinet ou Powerlink. As maiores quotas de mercado possuem atualmente, segundo a HMS, o EtherNet/IP, Profinet e EtherCAT. Muitos construtores de máquinas e instalações utilizam-nos para aumentar o desempenho e para tornar o processo mais fácil para o utilizador, sobretudo quando se pretende uma elevada fiabilidade e segurança contra falhas.
RÁPIDO E FLEXÍVEL: ETHERCAT O EtherCAT é, de longe, a tecnologia mais rápida, oferecendo ainda uma extraordinária precisão de sincronização na área dos nanossegundos. Com os seus tempos de reação curtos, o mesmo acelera todas as aplicações com condições de
progressão. Uma vez que o EtherCAT exige do CPU, com o mesmo tempo de ciclo, um esforço que é um terço menor do que outros sistemas de bus, o mesmo forma a base para uma maior performance e precisão com custos mais reduzidos – e, assim, conceitos de comando e de regulação que não são viáveis com sistemas de bus de campo convencionais. Para tal, o protocolo é processado totalmente em hardware, independentemente dos tempos de execução da implementação do software. A troca de dados segue o modelo master-slave e, no que respeita à tipologia, o EtherCAT oferece uma flexibilidade absoluta: o mesmo suporta a topologia de linha, árvore e estrela, assim como qualquer combinação resultante dessas. O número de nós é quase ilimitado. Desta forma, o EtherCAT torna disponíveis para Ethernet também as estruturas conhecidas dos bus de campo. O protocolo é adequado para ser utilizado em aplicações de Motion Control críticas do ponto de vista do tempo, por exemplo em embaladoras, máquinas CNC, robótica e regulações hidráulicas. O desenvolvimento e a divulgação da tecnologia originalmente desenvolvida pela Beckhoff, impulsiona o EtherCAT Technology Group (ETG) a nível mundial. O grupo desenvolveu a ferramenta de Conformance Test, com a qual é assegurada a interoperabilidade e a conformidade de protocolos dos dispositivos EtherCAT. Além disso, o mesmo apoia os membros na implementação e disponibiliza formações. O ETG é, com os seus mais de 4400 membros, entre os quais a RUTRONIK, a maior organização de utilizadores do Industrial Ethernet a nível mundial.
TEMPO REAL CRÍTICO E NÃO CRÍTICO Enquanto a comunicação dos sistemas no nível de controlo e empresarial não é muito crítica do ponto de vista do tempo