La normalización de las interfaces puede ayudar a los usuarios a gestionar la complejidad de los sistemas de redes actuales; las normas hacen que las nuevas tecnologías, como Ethernet, sean más fáciles de usar.

Es precisamente en este campo en el que una definición de la conectividad de dispositivos constituye una aportación importante. Se deberán clarificar y resolver las cuestiones relativas a la instalación y la conectividad de los dispositivos antesde que las redes integradas puedan hacerse realidad en la automatización de sistemas industriales.

El primer paso será la definición de un sistema de red que permita la conectividad de las principales líneas vitales en un sistema de automatización (datos, señal, potencia). La potencia de 400 V, las comunicaciones y la distribución de señal tienen una importancia similar.
Hay dos opciones de conectividad. La instalación puede hacerse previamente durante el montaje de una unidad funcional (por ejemplo, una máquina) utilizando componentes prefabricados, o se puede instalar la red in situ empleando la sencilla tecnología de conexión rápida. En cualquier caso, el método de instalación tiene que ofrecer la mejor solución para cada aplicación. No obstante, en ambos casos es necesario tener en cuenta las unidades funcionales integradas (dispositivos de automatización). Estos dispositivos tienen interfaces específicas que se definen en base a la red. Desde el punto de vista funcional y de instalación, la provisión de una solución óptima dependerá de la disponibilidad de un sistema coordinado de conexión en red, instalación y conectividad de dispositivos. Un enfoque general basado en el sistema favorece las estrategias de conectividad de dispositivos que pueden simplificar en buena medida la solución de problemas en los detalles.

Conectividad de dispositivos de Harting
La gama de posibles soluciones de conectividad de dispositivos es tan amplia como la gama de dispositivos que se utilizan en la electrónica industrial. Harting ofrece una amplia gama estándar de productos de conectividad de dispositivos de datos, señal y potencia para el mercado de la electrónica industrial. La gama de Harting permite a los clientes instalar la mayor parte de las soluciones de conectividad de forma rápida y sencilla.
Las tendencias del mercado como el diseño compacto, el mejor rendimiento de los dispositivos y el uso de comunicaciones Ethernet con velocidades de datos en constante aumento plantean demandas específicas a las interfaces. La estrategia de conectividad de dispositivos de Harting refleja la amplitud de los conocimientos técnicos y la experiencia de la empresa, y ofrece una oportunidad para abordar la cuestión de la conectividad desde la perspectiva del sistema y encontrar la mejor solución a medida que las expectativas y demandas continúan evolucionando.

El conector MicroTCA™, que tiene sus orígenes en la conectividad de las telecomunicaciones como conector de placa a placa, se está utilizando ahora en equipos de accionamiento y control. La última generación de conectores PushPull IP 67 se está utilizando para soluciones de cable a placa en ambos segmentos del mercado. Esto confirma la tendencia hacia una convergencia en la tecnología de conectividad de dispositivos y en la explotación de las sinergias resultantes, y tiene efectos de largo alcance en la posición de mercado de Harting. La empresa ofrece algo más que conectores de dispositivos: proporciona soluciones globales de conectividad de dispositivos, incluidos conectores, unidades prefabricadas y backplanes completos.

Harting: el socio de conectividad de dispositivos en el proceso de diseño
Los efectos influyen profundamente en la relación de colaboración entre Harting y sus clientes. A medida que esta relación se va apartando del modelo cliente/proveedor convencional, Harting se implica cada vez más en el desarrollo continuo de los productos y los sistemas de producción de los clientes. Ahora el cliente tiene acceso al fondo de conocimientos y experiencia de la empresa. Para complementar los servicios del representante del cliente, un equipo técnico de aplicaciones con experiencia a nivel de dispositivos y un grupo de expertos en HF (alta frecuencia) están preparados para prestar asistencia. Harting también pone a disposición de sus clientes su tecnología de carcasas EMC, su diseño mecánico reforzado, su ingeniería de alta potencia y su experiencia en instalación. Se pueden realizar simulaciones de aplicaciones en el laboratorio homologado durante el proceso de diseño. El grupo tecnológico Harting domina todas las tecnologías básicas necesarias para las soluciones de conectividad de dispositivos integradas, incluida la conectividad de PCB basada en tecnología SMT, SMC, THT o press-fit.

Harting trabaja con grupos de usuarios para desarrollar soluciones de conectividad de dispositivos que después se incorporan a las normas internacionales. Los fabricantes de dispositivos determinan el nivel de implicación de Harting en el proceso de diseño. HARTING puede ayudar a identificar la mejor opción de conectividad de dispositivos de tres maneras:
El fabricante de dispositivos encuentra los productos de conectividad de dispositivos adecuados en el catálogo DeviceCon y se responsabiliza del diseño con la ayuda del servicio de asistencia técnica a las aplicaciones de Harting.
El fabricante de dispositivos define las especificaciones de la interfaz y Harting presta asistencia en la selección de los productos de conectividad de dispositivos.
El fabricante de dispositivos planifica una nueva generación de dispositivos que emplearán tecnología de conectividad de dispositivos personalizada. Se inicia un proyecto conjunto para definir la nueva solución de conectividad de dispositivos. El resultado de este esfuerzo de cooperación es una solución personalizada y económica para la producción en serie.

De las tres opciones, sólo la última lleva el proceso de diseño a un nuevo nivel. La colaboración entre Harting y su cliente puede conseguir la optimización del rendimiento y aprovechar mejor el potencial de ahorro de costes, especialmente durante el proceso de desarrollo del cliente. La conectividad de dispositivos forma parte de una solución de automatización industrial integrada con tres grupos de requisitos principales: el sistema de red, la conectividad de la instalación y la conectividad de dispositivos. Los requisitos de ingeniería en la interfaz del dispositivo se derivan del sistema de red. Los requisitos de instalación dependen de la aplicación del cliente. La electrónica y el diseño del dispositivo determinan el método de integración. Harting se implica a tres niveles para aplicar concepto de conectividad de dispositivos. Los resultados confirman la conveniencia de este compromiso.

El sistema de red
Los grupos de usuarios como la PNO (organización de usuarios de PROFIBUS) generan sistemas de red como PROFINET y otros. Estas organizaciones definen los requisitos de rendimiento HF y la cara de conexión. Actualmente hay una tendencia clara hacia las interfaces centradas en el sistema que están fuera del ámbito de las comunicaciones.

Ahora PROFINET ha definido un conector de distribución de potencia de 24 V y el conector de potencia de 400 V. La solución de conector de potencia sobre redes Ethernet IEEE 802.3 se basa en PoE. El sector de la ingeniería mecánica también ha especificado interfaces de distribución de datos y potencia en ISO 23 570. Esto tiene consecuencias de gran alcance, y subraya la importancia de la implicación de Harting en las organizaciones y asociaciones industriales para garantizar que se identifican y se ponen en práctica las mejores soluciones de conectividad de dispositivos que resistan el paso del tiempo.

Conectividad de instalación
Normalmente las organizaciones y asociaciones industriales sólo definen los requisitos funcionales de los conectores, mientras que la instalación se deja a los usuarios. Con frecuencia los grandes productores de maquinaria ofrecen montajes de cable prefabricados. Si la red se instala in situ, la tecnología de conectividad de fácil manejo se convierte en un factor importante. Los conectores enchufables se han diseñado para que la instalación sea sencilla, rápida y fiable, y su funcionalidad es esencial. El Han Quick Lock® de Harting se puede montar in situ, pero al mismo tiempo tiene una alta densidad de contactos.

Los usuarios tienen que participar en el desarrollo de otras estrategias de instalación, y los dispositivos tienen que ser compatibles con esta tecnología de instalación. La estrategia de instalación adoptada por los fabricantes de automóviles alemanes es un buen ejemplo. Las tres partes se reunieron para acordar una solución integrada que se ajustase a sus necesidades futuras. Esta estrategia se puso en práctica en estrecha coordinación con la PNO para garantizar que los aspectos a nivel de sistema formasen parte de la ecuación. Los fabricantes de automóviles aportaron sus conocimientos técnicos de instalación como usuarios. Los fabricantes de dispositivos y los fabricantes de conectores, incluida Harting, estaban presentes cuando se definió la solución.

Conectividad de dispositivos
Una buena solución de interfaz tiene un papel esencial en cualquier estrategia de instalación. Los fabricantes de dispositivos tienden a seleccionar conectores que ofrecen la mejor solución para su producto específico. Sin embargo, la solución más sencilla para el fabricante no siempre es la mejor respuesta en el contexto del sistema y del usuario. Los distintos fabricantes de dispositivos utilizan conectores distintos que no son compatibles entre sí.
Naturalmente, los fabricantes de dispositivos hacen demandas bien fundadas en relación con los conectores. La mayoría de los dispositivos contienen una PCB. Los fabricantes quieren conectores que se puedan montar en la placa y soldarse junto con los demás componentes, y la SMT (tecnología de montaje en superficie) es la solución estándar. Es necesario un enfoque diferente si el conector no se monta sobre la placa en una versión del producto determinada. Se puede instalar cable plano entre el conector y la PCB. En aplicaciones IP 67, en las que los dispositivos tienen que funcionar en entornos de maquinaria exigentes, la estrategia de cierre es otro factor que debe discutirse con el fabricante de dispositivos.

Harting PushPull Hybrid: la red, la estrategia de instalación y el conector
Una estrategia de conectividad óptima debe basarse en la mejor combinación de las tres variables, es decir, el sistema, la conectividad de la instalación y la conectividad del dispositivo en el contexto general. Sólo un fabricante dispuesto a entablar un diálogo intensivo con los desarrolladores de sistemas, los usuarios y los

fabricantes de dispositivos estará en una posición que le permita definir las nuevas normas. Ese fabricante debe también ofrecer productos en estas tres categorías y tener un dominio suficiente de los conocimientos técnicos para encontrar soluciones a problemas complejos. Basándose en esta concentración estratégica en la conectividad de los dispositivos, la conectividad de la instalación y los sistemas de redes, Harting se está posicionando como proveedor integral de soluciones complejas centradas en el sistema.
La tecnología PushPull de Harting ya ha establecido una nueva norma. Tras la aceptación de la solución de conectividad de instalación PushPull Han® en el sector del automóvil alemán, la empresa se enfrenta ahora a su próximo desafío. Es necesario un nuevo enfoque de la instalación de máquinas. La migración a la tecnología de comunicaciones Ethernet ofrece la oportunidad de simplificar significativamente la conectividad de las máquinas. La demanda del mercado de máquinas compactas producidas en serie acelerará la tendencia hacia múltiples dispositivos inteligentes encajados en un espacio reducido en torno a un controlador central. La topología en estrella ofrece una eficacia y un rendimiento óptimos en estos casos.
Con la topología en estrella híbrida, el método de distribución de potencia a los componentes presenta una diferencia esencial con respecto a una solución de topología en línea o en anillo. Como la conexión en cascada no se utiliza en las redes en estrella, la capacidad de conducción de corriente se puede adaptar a cada dispositivo. En una red en estrella para máquinas, 5 A es suficiente. Esta reducción facilita el uso de conectores híbridos optimizados.
Harting ha desarrollado el conector de potencia PushPull Hybrid, que también permite las comunicaciones Ethernet. El diseño miniaturizado del PushPull Hybrid satisface las necesidades de los fabricantes de dispositivos que deseen utilizar el conector en productos compactos.

La Guía de Selección DEVICECON: La forma rápida de encontrar la solución adecuada en conectividad de dispositivos
Harting ha sistematizado los tres requisitos (sistema, instalación y dispositivo) y los ha incluido con la información sobre productos más reciente en la Guía de selección DeviceCon, que forma parte del nuevo catálogo DeviceCon.
Durante la selección inicial de un conector, los fabricantes de dispositivos pueden tener en cuenta todos los factores que desempeñan un papel durante la integración del conector en el dispositivo y la instalación del dispositivo por parte de los usuarios, así como las cuestiones que afectan a la compatibilidad del dispositivo en el sistema global. La Guía de selección muestra, por ejemplo, que el conector es una versión SMT compatible con PROFINET que incorpora la sencillez de la conectividad HARAX® para la instalación in situ. Como los conectores de Harting siempre están diseñados para proporcionar conectividad integrada en el contexto de soluciones de automatización consistentes, son la plataforma ideal para interfaces de dispositivos, ya que ofrecen grandes ventajas tanto a los fabricantes de dispositivos como a los usuarios finales.

Más información o presupuesto

Autores:
- Matthias Fritsche,
Product Manager,
Grupo Tecnológico Harting.
- Andreas Huhmann,
Director Strategic Marketing ICPN,
Grupo Tecnológico Harting