Automatización distribuida

Tanto si se trata de la fabricación de productos farmacéuticos o alimentarios, lo más importante es la higiene, la seguridad y una monitorización permanente del proceso. Estos objetivos se pueden alcanzar, por ejemplo, automatizando de forma distribuida sus instalaciones o su maquinaria. Servirá tanto para instalaciones nuevas como ya existentes, y no tiene por qué presentar complicaciones. Bürkert le ayuda con unas soluciones perfectamente coordinadas y compactas que se incorporan a estructuras ya existentes de forma flexible. De modo que podrá empezar a pensar únicamente en el mañana y considerar futuros pasos hacia el futuro en el marco de la digitalización. Hágase una idea de cómo podrá combinar nuestros múltiples componentes e integrar las islas de válvulas, armarios de distribución y válvulas de proceso en un sistema de automatización. Le asesoraremos de forma objetiva, pensando en la solución más adecuada y aportando toda nuestra experiencia.

¿Bajo qué circunstancias consideraría la opción de la automatización distribuida?

Si necesita colocar en su instalación válvulas de forma compacta.
Si desea flexibilidad en la disposición de las distintas secciones de su instalación.
Si busca una posterior automatización de cada una de las fases de trabajo.

Con la solución de sistema de Bürkert, los componentes necesarios (como armarios eléctricos, módulos de campo o válvulas de proceso) se coordinan de forma óptima y se conectan sin problemas a otros componentes inteligentes. La planificación y los costes de diseño se ven favorecidos por el uso de una plataforma que reúne los requisitos necesarios. Existe la posibilidad de ampliar el concepto de automatización en cualquier momento con un esfuerzo mínimo.

Sin armario eléctrico: Seguridad en el proceso y calidad en el producto sobre el terreno

Para usted, ¿qué es lo verdaderamente importante? ¿Una conmutación rápida? ¿Unos costes de cableado y tendido de mangueras lo más reducidos posible? Las innovadoras islas de válvulas AirLINE Field de Bürkert le ofrecen ambas cosas. Puesto que puede instalarlas directamente junto al proceso, las válvulas conmutan de forma extremadamente rápida gracias a los reducidos recorridos neumáticos. De esta forma necesitará menos aire comprimido y, a la vez, menos energía. Además, a través de una unidad de control descentralizada podrá identificar con rapidez y exactitud cualquier fallo, permitiéndole desconectar solamente los módulos afectados en lugar del sistema completo. Así ahorrará dinero y tiempo.

Con armario eléctrico: Automatización fiable en las proximidades del proceso

¿Desea automatizar las funciones neumáticas de su instalación? Las islas de válvulas de Bürkert instaladas en un armario eléctrico resultan ideales para ello. A través de la isla de válvulas podrá controlar los procesos mediante una red centralizada de válvulas individuales. Así podrá gestionar sus procesos productivos de una forma no solo más eficiente, sino también más segura. Ya que detectará cualquier error con antelación gracias a la práctica función de diagnóstico, tanto en el equipo como en el nivel de control de operación.

Soluciones manuales y sus inconvenientes

La mejor manera de comprender las ventajas de unas fases de trabajo automatizadas es mediante un ejemplo. Para ello, a continuación consideraremos el proceso de extracción para la fabricación del azúcar o del jarabe de azúcar: Una cinta transportadora traslada la remolacha azucarera triturada desde la máquina de corte hasta la torre de extracción, donde se obtiene el jugo. Para que la pulpa de remolacha y el jugo que produce no resbalen por la cinta transportadora, esta se equipa con unas guías ajustables que se desplazarán rápidamente dependiendo de la cantidad y el tamaño de la mezcla. De esta manera, circulará una cantidad de producto mayor o menor. En un proceso de producción convencional, los empleados tienen que accionar los cilindros manualmente para que las guías adopten la posición adecuada.

En la vista superior de la cinta transportadora se indica: La adaptación de la cinta transportadora a los cambios en la cantidad y tamaño de la pulpa de remolacha debe realizarse en el momento preciso. Cuando un empleado que se encuentra, de forma inevitable, muy cerca del proceso, genera un problema por la activación manual repentina del distribuidor, la atención y la coordinación son decisivos; es decir: el procedimiento tiende a la aparición de errores. En el peor de los casos, desperdiciará material y producción.

Grafische Darstellung einer industriellen Anlage zur Produktion von Zuckersirup; Förderband wird von einer Arbeitskraft manuell justiert

Unas condiciones de producción severas como humedad, frío o polvo podrían provocar errores en el proceso o acabar con la funcionalidad de los componentes, pudiendo corroerse y romperse fácilmente los trenzados. Si desea detectar cualquier error, le llevará mucho tiempo tanto si utiliza muchas funciones de diagnóstico como si utiliza pocas. Lo mismo sucede con la sustitución de componentes mecánicos y eléctricos y con su parametrización desde cero.

Grafische Darstellung des elektrischen Anschlusses eines Ventils mit mehradrigem Kabel, Verschmutzungen

Las estructuras convencionales suelen ser complejas y confusas. Para comprobarlo, tomemos como ejemplo el aire comprimido: En un sistema de mangueras tradicional, cada uno de los pistones neumáticos cuelga de la tubería de distribución, lo que supone un gran número de mangueras y la misma cantidad de interfaces. El resultado: Alto riesgo de que se produzcan errores y fugas ,y elevados costes de operación y mantenimiento. Además, es necesaria la contratación de personal especializado como electricistas o compañías de servicios por parte de la empresa.

Grafische Darstellung eines Ausschnittes einer industriellen Anlage zur Produktion von Zuckersirup; Förderband wird von drei Arbeitskräften justiert und gewartet

Seguridad en el proceso con un concepto de automatización centralizada

Para automatizar un proceso manual como la corrección de una cinta transportadora (anteriormente descrito), una solución innovadora consistiría en un concepto automatizado distribuido a base de componentes con un diseño higiénico. En el ejemplo mencionado, los cilindros (fabricados por otra empresa) se controlan neumáticamente con válvulas AirLINE Field Tipo 8653. Mediante un cable M12, el cilindro se comunica fácilmente con el módulo de entrada digital ME64. El módulo neumático Tipo 8653 (IP65/IP67) puede ir colocado cerca del cilindro para lograr unos tiempos de reacción y conmutación más rápidos. La pasarela ME63 está interconectada con el armario eléctrico y con el sistema central PLC/SCAD a través de EtherNet/IP. Esto ofrece una gran ventaja: El usuario ya no tendrá que ir hasta el cilindro y accionar manualmente un distribuidor neumático. Muy al contrario: Podrá comprobar de forma centralizada si el cilindro está abierto o cerrado, y ajustarlo puntualmente en caso necesario.

Las ventajas de la solución de sistema Bürkert

Los equipos de campo digitales ofrecen grandes ventajas. Para el control del pistón (siguiendo con el mismo ejemplo) se utilizan las islas de válvulas AirLINE Field, que están conectadas a través de la interface de comunicación Bürkert Systembus (büS) a una pasarela central, que a su vez transmite sus datos a la unidad de control del PLC mediante un cable Ethernet. De esta manera, se generan notificaciones digitales permanentes y, en caso necesario, se transmiten mensajes de error con los que usted podrá monitorizar el sistema y planificar el mantenimiento predictivo. Las islas de válvulas le indican, mediante luces LED de colores, el estado del proceso, y muestran a través de la pantalla LCD información y mensajes de diagnóstico claros sobre la posición final mediante texto y símbolos. De esa manera podrá identificar y subsanar inmediatamente un problema, pudiendo evaluar la calidad de su producto correctamente después de la avería. Gracias a las válvulas de retención, la seguridad del proceso está garantizada. La isla de válvulas AirLINE Field Tipo 8653 se ha desarrollado especialmente teniendo en cuenta los requisitos de los sistemas de automatización de procesos.

Grafische Darstellung einer Ventilinsel Typ 8653 AirLINE Field, diverse Symbole

Cuando deba sustituir un equipo, tardará apenas unos minutos. Simplemente tendrá que desenchufar el cable (algo muy sencillo gracias al conector M12) y colocar el nuevo equipo en la instalación. Y así no tendrá que tocar ningún componente eléctrico y, por tanto, no necesitará la participación de un electricista. La función de sustitución automática de equipos basada en büS detecta los cambios de componentes y carga la configuración procedente del equipo sustituido en el nuevo, que puede ponerse en funcionamiento de forma inmediata.

Grafische Darstellung eines Förderbandes mit automtisert justierbarer Führung über Rollen und Pneumatik; Ventilinseln und verbundene Ventile , ein Ventil herausgehoben

Las islas de válvulas siempre se colocan allí donde se vayan a utilizar. Las mangueras entre las islas de válvulas y los cilindros son más cortas, lo que hace que tengan un menor volumen muerto. Esto supone un menor consumo de aire comprimido necesario para el accionamiento de las válvulas y unos tiempos de conmutación y reacción más rápidos. De esta manera disminuyen los costes operativos, mientras que aumenta la seguridad del proceso. En la industria de automatización es lo más importante, por eso está reforzada por otros muchos elementos, como válvulas de retención y funciones de redundancia.

Zweifache grafische Darstellung eines Ausschittes aus einer Anlage mit Förderband, einmal – durchgestrichen – mit manueller Justage, einmal automatiserte Variante mit Ventilinsel und Ventil

Tiene que ser capaz de limpiar las válvulas de su instalación de forma regular para poder satisfacer las exigencias higiénicas de sus clientes. Por eso, las válvulas de Bürkert constan de un cuerpo de acero inoxidable, que permite la limpieza a alta presión, y de unas membranas de la más alta calidad, que resisten los productos químicos de limpieza más agresivos. Sus rápidos tiempos de conmutación, que pueden ajustarse de forma individual, también aportan su granito de arena para lograr la mayor calidad y velocidad en la producción.

Grafische Darstellung eines Bürkert-Ventils, diverse Symbole

Hay una cosa que resulta decisiva para lograr una solución funcional y orientada al futuro: una planificación adecuada. Le escuchamos con atención y analizamos qué es lo que pretende lograr con su aplicación. En caso necesario, combinamos conceptos inteligentes y diferentes protocolo de comunicación industrial para lograr una solución concreta que se adapte a sus necesidades. Si para su aplicación específica existe una solución alternativa más eficiente, sencilla de instalar y preparada para el futuro, nosotros se la ofreceremos y juntos valoraremos sus pros y sus contras.

Grafik mit drei Symbolelementen, die in einem Kreis mit Verbindungspfeilen angeordnet sind: Gruppe mit zwei Köpfen und Sprechblasen, Diagramm absteigend mit Lupe, Diagramm aufsteigend mit Pfeil

Los servicios de asesoramiento de Bürkert a través de un ejemplo

Solución 1: Armarios eléctricos higiénicos con distancia respecto al propio proceso

A veces las condiciones son severas. El polvo, la humedad, el frío o el calor pueden afectar gravemente al funcionamiento de las instalaciones automatizadas. Por eso, en Bürkert contamos con el denominado «Hygienic Design» (diseño higiénico), con tipo de protección IP67 en la versión en acero inoxidable. No solamente es extremadamente resistente frente a los productos de limpieza, sino que protege a las islas de válvulas del armario eléctrico de cualquier influencia ambiental. Adicionalmente, los armarios eléctricos (que, generalmente, suelen estar bastante alejados del proceso en sí) completamente cerrados proporcionan más seguridad en los trabajos y en el proceso, ya que evitan que los trabajadores puedan desconectar de forma involuntaria cualquier cable u otros elementos.

Ventajas de la distancia respecto al proceso:

Los armarios eléctricos completamente cerrados permanecen alejados del proceso por razones de seguridad
Dentro del armario eléctrico, las islas de válvulas están perfectamente protegidas frente a cualquier influencia ambiental
La seguridad del proceso aumenta, ya que se evitan operaciones incorrectas involuntarias

Schaltschrank mit intelligenten Prozessventilen

Solución 2: Armario eléctrico pequeño y equipos distribuidos directamente sobre el terreno

Alternativa: lo más cercano posible al proceso. Los armarios de pequeño tamaño de esta solución necesitan menos espacio en la instalación, y por tanto pueden colocarse inmediatamente al lado del lugar donde sucedan los acontecimientos. En él se encontrarán los equipos de campo, que se beneficiarán de los rápidos tiempos de conmutación de las válvulas. El cableado y el tendido de las tuberías es especialmente compacto, de modo que se necesita menos aire comprimido para accionar las válvulas. Al mismo tiempo, el sistema de automatización es extremadamente flexible: En caso de que se deban conectar más cilindros, esta solución permite una integración sencilla y rápida.

Ventajas de los equipos distribuidos:

Unos armarios eléctricos pequeños pueden colocarse cerca de los equipos de campo y del proceso de producción en sí
Un cableado corto garantiza tiempos de conmutación más rápidos y menor consumo de aire comprimido
Concepto flexible, que permite conectar más cilindros con posterioridad

Schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Anlage mit Ventilinseln und verbundenen Ventilen

En el ejemplo considerado, el cliente seleccionó en concreto la Solución 1, puesto que su instalación está sometida a unas condiciones climatológicas severas. ¿Cuál es su solución? Estaremos encantados de asesorarle.

Automatización de procesos en la práctica

Muchos de nuestros clientes ya controlan sus instalaciones con éxito gracias a las soluciones Bürkert para la automatización distribuida. En los siguientes informes de usuarios, descubrirá cómo digitalizar, optimizar y gestionar su proceso productivo de una forma especialmente segura gracias a la automatización distribuida.

Flyer Control de procesos - Automatización distribuida

Control centralizado de la instalación para una producción eficiente y segura.

3.83 MB

Descargar documentos

Automatización descentralizada

Las plantas para la elaboración de productos alimentarios o farmacéuticos deben ser eficientes, seguras e higiénicas. Para poder garantizar un tratamiento de valiosas materias primas sin residuos ni contaminación cruzada, una calidad constante del producto y un riesgo nulo de sufrir tiempos de inactividad, es imprescindible contar con una supervisión digital del proceso. La forma más sencilla de hacerlo es mediante soluciones de automatización descentralizadas, que pueden controlar localmente componentes inteligentes y reaccionar de forma rápida. Para adaptar de forma óptima este tipo de tecnología de válvulas a su actual instalación o maquinaria por el camino más corto, le asesoramos de forma objetiva y le preparamos diferentes ofertas ajustadas a soluciones de todo tipo. Y lo hacemos reduciendo todo al mínimo, para que usted vea reducidos la complejidad, el riesgo y los costes de ingeniería. Estaremos encantados de asesorarle.

Armarios de control