Aplicación de soluciones de detección inalámbrica en la automatización de fábricas
Bajo la ola de la Industria 4.0, la automatización de fábricas se está moviendo hacia una dirección más inteligente y flexible. En las aplicaciones de automatización de fábricas, las soluciones de sensores inalámbricos pueden monitorear las condiciones de operación del equipo, detectar problemas de manera temprana y facilitar el mantenimiento predictivo, reduciendo el tiempo de inactividad del sistema y ayudando a ahorrar costos operativos mientras se mejora la eficiencia.
Las soluciones de sensores inalámbricos ofrecen mantenimiento predictivo y monitoreo de condiciones
Actualmente, muchas soluciones de sensores inalámbricos pueden aplicarse a sistemas de monitoreo de fábricas y edificios, proporcionando mantenimiento predictivo y monitoreo de condiciones. Los sensores inalámbricos alimentados por batería permiten la supervisión remota de entornos y equipos con un esfuerzo mínimo de instalación. Los datos recopilados por los sensores pueden usarse para monitoreo de condiciones, mantenimiento predictivo, optimización de la productividad, ahorro de energía y detección temprana de posibles defectos en los campos comercial e industrial. Las soluciones de sensores inalámbricos ayudan a determinar si las máquinas de fabricación están operando normalmente. Estos nodos de sensores inalámbricos están optimizados para ser adaptados posteriormente, requiriendo casi ningún cableado, y pueden monitorear el estado de varias máquinas/parámetros en tiempo real. Las soluciones de sensores inalámbricos no solo proporcionan datos de los sensores, sino que también ofrecen información procesable para mejora del mantenimiento predictivo, ahorro de energía y mejoras en la productividad en fábricas y edificios. Por ejemplo, las soluciones de sensores inalámbricos de Murata permiten la transición del monitoreo basado en el tiempo (TBM, por sus siglas en inglés) al monitoreo basado en condiciones (CBM, por sus siglas en inglés). Al instalar sensores inalámbricos en equipos existentes, se pueden supervisar las condiciones de las máquinas, determinar si se necesita mantenimiento y obtener conocimientos intuitivos sobre las tasas de operación. Los datos de los sensores también pueden ayudar a reducir inactividad imprevista y estabilizar la calidad de producción. En plantas de fabricación, el monitoreo manual de varios medidores e indicadores es común. Las soluciones de sensores inalámbricos ofrecen una gestión consistente de datos analógicos, automatizando esta tarea que consume tiempo y optimizando los procesos de mantenimiento basados en los datos recopilados por los sensores.
Sensores inalámbricos que admiten mantenimiento basado en tiempo y en condiciones
El mantenimiento preventivo tradicional implica el mantenimiento regular de cada máquina para reducir la probabilidad de posibles defectos. Este método también se conoce como mantenimiento basado en tiempo (TBM, por sus siglas en inglés). Sin embargo, el TBM puede a veces generar costos innecesarios, ya que las piezas pueden ser reemplazadas incluso cuando la máquina aún está funcionando, o la máquina puede fallar entre los intervalos de mantenimiento. El mantenimiento basado en condición (CBM, por sus siglas en inglés) es otro enfoque que utiliza datos de sensores para predecir cuándo es probable que una máquina falle y cuándo se requiere mantenimiento. El CBM es más popular en la fabricación que el TBM porque elimina la necesidad de un mantenimiento periódico, reduciendo significativamente los costos de mantenimiento. Por ejemplo, instalar los nodos de sensores inalámbricos de Murata en bombas con altas tasas de fallos permite predecir los tiempos de falla y programar el mantenimiento según sea necesario, ahorrando costos innecesarios en piezas y mano de obra. Estos sensores inalámbricos son fáciles de instalar: simplemente conecta los nodos a las máquinas que deseas monitorear, ¡y el sistema estará listo! El sistema utiliza radio robusta Sub-1GHz y repetidores, lo que lo hace adecuado para entornos difíciles como plantas siderúrgicas. Los sensores inalámbricos y gateways de Murata están disponibles para compra única e incluyen una aplicación gratuita para Windows, que permite una visualización sencilla y registro de datos, sin necesidad de tarifas mensuales ni conexión a Internet. Los diversos sensores inalámbricos de Murata pueden conectarse al gateway y usarse en un solo sistema, lo que te permite elegir los sensores apropiados según tus necesidades. También se pueden agregar sensores adicionales al sistema existente según sea necesario. Además, puedes utilizar APIs para desarrollar tus propias soluciones de visualización o mantenimiento. Además de proporcionar soluciones completas de sensores inalámbricos, Murata asiste a los clientes en la evaluación y ejecución de los procesos de instalación del sistema. Primero, Murata trabaja para entender los problemas y desafíos que el cliente busca abordar con el sistema de sensores inalámbricos. Luego, ofrece sensores adecuados y configuraciones de sistema, proporciona presupuestos para los kits de evaluación y suministra los kits para que los clientes evalúen la funcionalidad de los sensores y el alcance de la comunicación antes de la instalación masiva. Murata también asiste con la instalación, expansión y soporte postventa.
Soluciones de sensores inalámbricos para la detección de velocidad de vibración y temperatura/humedad
El sistema de monitoreo de fábricas de Murata con sensores inalámbricos incluye una amplia gama de productos, como las unidades de sensores de velocidad de vibración - LBAC0ZZ1TF y LBAC0ZZ1LZ. Estos sensores se pueden aplicar a maquinaria rotativa como motores y bombas para mantenimiento predictivo, mejorando la eficiencia del mantenimiento del equipo. Los modelos LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ miden solo 38 mm x 24 mm x 38 mm y pesan apenas 50 gramos (incluyendo la batería). La interfaz de comunicación utiliza una tecnología ISM sub-1GHz patentada, certificada para su uso en diversas regiones/países. Puede medir la aceleración máxima (dos picos principales para el LBAC0ZZ1TF, cinco picos principales para el LBAC0ZZ1LZ), la frecuencia de la aceleración máxima (dos picos principales para el LBAC0ZZ1TF, cinco picos principales para el LBAC0ZZ1LZ), la velocidad máxima (tres picos principales para el LBAC0ZZ1TF), la frecuencia de la velocidad máxima (tres picos principales para el LBAC0ZZ1TF), la raíz cuadrática media (RMS) de la aceleración (LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ), la raíz cuadrática media (RMS) de la velocidad (LBAC0ZZ1TF), la curtosis (LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ) y la temperatura (LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ). La medición máxima absoluta es de ±30G, con una resolución de 28mG, y soporta una clasificación de protección IP65. El modelo LBAC0ZZ1TF utiliza una batería de cloruro de tionilo de litio, ofreciendo una vida útil de hasta 1.5 años (intervalo de reporte: 1 hora, temperatura: 25°C), mientras que el LBAC0ZZ1LZ puede durar hasta 5 años bajo las mismas condiciones. Murata también ofrece un sensor de vibración - PKGM-200D-R, que se puede usar en equipos de consumo e industriales para mantenimiento predictivo a través del monitoreo de vibración. El circuito de manejo está integrado en un paquete SMD compacto, permitiendo que sea embebido dentro de máquinas, lo que lo hace ideal para su instalación en componentes de elementos mecánicos. Puede detectar vibraciones de alta frecuencia de hasta 11kHz, ayudando a identificar anomalías de vibración antes de que ocurra generación anormal de ruido o calor, lo que contribuye al mantenimiento predictivo de rodamientos y otros componentes. El PKGM-200D-R puede detectar un amplio rango de frecuencias en la dirección del eje Z, con un rango mínimo de detección de valor G de ±10.2g y una sensibilidad típica de 118mV/G. Incluye un circuito de manejo integrado, soporta salida diferencial para reducción de ruido, y cuenta con un sensor de temperatura para operar en entornos con temperaturas entre -20°C y 85°C. Murata también proporciona muestras de trabajo para pruebas de clientes, con dos tipos de placas de prueba disponibles: tipo de fijación por tornillos y tipo con cinta adhesiva. Otro producto es la unidad de sensor de temperatura y humedad - LBAC0ZZ1AN-345, que se puede usar para el monitoreo de temperatura en fábricas y edificios, contribuyendo al ahorro energético, el cumplimiento ambiental y las mejoras en la productividad. El modelo LBAC0ZZ1AN-345 tiene dimensiones de 90 mm x 45 mm x 27 mm y pesa solo 47.5 gramos (sin incluir la batería). La interfaz de comunicación soporta un estándar patentado ISM sub-1GHz, certificado para su uso en diversas regiones/países. Puede medir temperatura (-10°C a 60°C) y humedad relativa (10%HR a 90%HR). La fuente de energía consiste en dos baterías AAA de litio, ofreciendo una vida útil de hasta 10 años (intervalo de reporte: 10 minutos, temperatura: 25°C). También puede ser alimentado mediante un adaptador de corriente o un cable USB.
Soluciones de sensores inalámbricos para la detección de velocidad de vibración y temperatura/humedad
Murata también ofrece unidades de sensores de corriente CT - LBAC0ZZ1MT-247/LBAC0ZZ1NT-248, que pueden ser utilizadas para monitorear el estado operativo de los equipos, ahorrar energía y mejorar la eficiencia de producción. Las unidades miden 90 mm x 45 mm x 27 mm, con longitudes de cable de conexión de 150 mm, 1500 mm o 3000 mm, y pesan 50 g (excluyendo la batería y el cable). La interfaz de comunicación soporta una radio ISM sub-1GHz propietaria, con frecuencias de trabajo certificadas para varias regiones/países. Pueden medir corriente (CA 50/60Hz) en rangos de 0.1–80A, 0.1–200A o 1–500A. La fuente de alimentación consta de dos baterías de litio AAA, ofreciendo una vida útil de hasta 9 años (intervalo de informe: 10 minutos, 25°C), o pueden ser alimentadas por un adaptador de CA o cable USB. Murata también proporciona una unidad de señal de 4-20mA y pulsos - LBAC0ZZ1MU-270, que recopila datos de manera inalámbrica desde sensores 4-20mA existentes, pasando de una recopilación de datos manual y ocasional a una colección automatizada y consistente, mejorando así la calidad de producción. La LBAC0ZZ1MU-270 mide 90 mm x 45 mm x 27 mm, con un cable de conexión de hasta 2m de largo, y pesa 50 g (excluyendo la batería y el cable). La interfaz de comunicación soporta una radio ISM sub-1GHz propietaria, con frecuencias de trabajo certificadas para varias regiones/países. Puede medir señales de 4-20mA y pulsos (NPN, PNP), con un rango de conteo de pulsos de 0–65535 veces. La fuente de alimentación consiste en dos baterías de litio AAA, ofreciendo una vida útil de hasta 10 años (intervalo de informe: 10 minutos, temperatura: 25°C), o puede ser alimentada por un adaptador de CA o cable USB. Además, Murata ofrece otra unidad - LBAC0ZZ1RU-271, que soporta señales de 0-5V y pulsos, con especificaciones similares a la LBAC0ZZ1MU-270. El repetidor de Murata - LBAC0ZZ1AR-842, sirve como un extensor del rango de comunicación inalámbrica para instalaciones a gran escala. Mide 90 mm x 45 mm x 27 mm y pesa 50 g (excluyendo la batería). La interfaz de comunicación soporta una radio ISM sub-1GHz propietaria, certificada para su uso en varias regiones/países. La vida útil de la batería es de hasta 9 años (intervalo de informe: 10 minutos, temperatura: 25°C), o puede ser alimentada por un adaptador de CA o cable USB. Murata también proporciona un gateway - LBAC0ZZ1SU-848, con dimensiones de 170 mm x 109 mm x 27 mm (excluyendo la antena y el conector de la antena) y un peso de 250 g (excluyendo la antena). Cuenta con una interfaz de comunicación para sensores que soporta una radio ISM sub-1GHz propietaria, con frecuencias de trabajo certificadas para varias regiones/países. La interfaz de comunicación con el host soporta WLAN (IEEE 802.11 b/g/n) y Ethernet (IEEE 802.3 10/100 Base-T). La fuente de alimentación es un adaptador de CA.
Conclusión
Las soluciones de sensores inalámbricos se están volviendo indispensables en el campo de la automatización industrial. Con ventajas como implementación flexible, transmisión de datos en tiempo real y bajos costos de mantenimiento, estas soluciones permiten a las empresas mejorar la eficiencia de producción, reducir los riesgos operativos y acelerar la transición hacia la manufactura inteligente. A medida que la tecnología de comunicación inalámbrica continúa avanzando, estas soluciones serán aún más estables y eficientes, impulsando mayor innovación en la manufactura y permitiendo niveles más altos de transformación digital y gestión automatizada. Murata ofrece una gama completa de soluciones y servicios de sensores inalámbricos, ayudando a los clientes a acelerar sus procesos de automatización industrial.
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