A indústria de processos encontra-se atualmente sob considerável pressão: aumento dos preços da energia e das matérias-primas, bem como requisitos regulamentares mais rigorosos sobre meio ambiente e saúde e segurança ocupacional (por ex.: RED III, IED 2.0, Regulamento da UE 2023/1230) estão forçando os operadores de fábricas a tornarem seus sistemas mais eficientes, sustentáveis e seguros. Ao mesmo tempo, clientes e mercados esperam mais flexibilidade, transparência e qualidade na produção. No entanto, muitas das fábricas antigas existentes não estão preparadas para essas mudanças, que exigiriam uma modernização completa, já que uma reconfiguração total da fiação e a conversão para dispositivos de campo digitais geralmente não são opções viáveis do ponto de vista financeiro ou logístico, considerando as milhares de entradas e saídas. Se um sistema de controle com suporte a PROFINET já estiver em operação, vale a pena considerar uma abordagem iterativa e uma combinação de sistemas de E/S remota e comutadores de campo de trilho Ethernet APL nesses casos.

Ethernet-APL: a porta de entrada para a IIoT em plantas de processo

O Ethernet-APL permite que os operadores implementem uma rede de comunicação contínua baseada em Ethernet padrão, estendendo-a até áreas classificadas com risco de explosão. O Ethernet-APL Rail Field Switch converte o Ethernet padrão em uma conexão Ethernet de dois fios trançados pela qual energia e dados são transmitidos simultaneamente. Isso simplifica significativamente a infraestrutura e, ao mesmo tempo, permite a conexão de dispositivos de campo modernos e inteligentes. Esses dispositivos fornecem muito mais informações do que apenas o valor medido: eles podem disponibilizar dados de status, executar autodiagnósticos e integrar-se facilmente a sistemas de gerenciamento de ativos. Além disso, o Ethernet-APL permite taxas de transferência de dados de até 10 Mbit/s, um avanço significativo em relação aos sistemas de barramento de campo convencionais. Ao mesmo tempo, oferece alcance de até 1.000 metros no tronco e 200 metros em derivações, estabelecendo novos padrões de distância. O Ethernet-APL é, portanto, a tecnologia líder para novos pontos de medição ou expansões de sistemas existentes, abrindo caminho para a digitalização de ponta a ponta e criando a base para a manutenção preditiva e o monitoramento transparente de sistemas.

E/S remota: o elo entre dois mundos tecnológicos

Ao mesmo tempo, não seria realista esperar que todos os sensores e atuadores existentes possam ser substituídos a curto prazo: frequentemente existe o obstáculo de que nem todos os dispositivos e cabos de campo são compatíveis com Ethernet-APL e a instalação de novos cabos acarretaria custos consideráveis. É exatamente aí que entram em ação os sistemas de E/S remota. Eles atuam como uma ligação entre o mundo dos sinais convencionais (como, circuitos analógicos de 4 a 20 mA ou sinais HART, entradas dedicadas ou sinais NAMUR) e a moderna arquitetura Ethernet. Os dispositivos de campo analógicos e dedicados mantêm o cabeamento existente, enquanto o sistema de E/S remota recebe os sinais, digitaliza-os e os encaminha para o sistema de controle por meio de um Ethernet-APL Rail Field Switch e de uma rede PROFINET existente. Isso permite que pontos de medição mais antigos sejam integrados a um sistema moderno sem grandes alterações na infraestrutura existente.

Soluções industriais integradas de uma única fonte.

Para que este tipo de digitalização gradual em sistemas industriais seja bem-sucedido, é necessário um parceiro que seja proficiente tanto no mundo dos sinais clássicos quanto nas mais recentes tecnologias Ethernet. Como líder de mercado e pioneira na área de proteção elétrica contra explosões, a Pepperl+Fuchs combina seus próprios comutadores Ethernet-APL Rail Field Switch, sistemas de E/S remota, fontes de alimentação e prensa-cabos com outros componentes necessários em seus Centros de Engenharia de Soluções (Solution Engineering Centers, SECs) para desenvolver soluções completas, prontas para uso e personalizadas para cada cliente. Com décadas de experiência em proteção contra explosão, apoiamos a digitalização de sistemas de forma prática e econômica, minimizando riscos e evitando os altos custos associados à substituição completa da fiação.

Visão geral das soluções combinadas Ethernet-APL e E/S remota

• Não é necessário refazer toda a fiação; as linhas de 2 fios existentes continuam utilizáveis.
• Integração econômica da instrumentação existente
• Avaliação digital de todos os sinais para gerenciamento otimizado de ativos.
• Maior disponibilidade do sistema e custos de manutenção reduzidos.
• Comissionamento rápido graças aos componentes pré-montados em soluções completas totalmente certificadas para as Zonas 2 e 22
• Compatíveis e preparadas para o futuro em sistemas híbridos
• Proteção ampliada contra falhas e recursos avançados de diagnóstico

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