En este momento, el tema de la automatización industrial parece estar por todas partes. Según las predicciones, el mercado mundial de la automatización industrial se va a duplicar a lo largo de la próxima década y la conectividad será un factor importante, así que no es sorprendente que muchos fabricantes de conectores hayan estado hablando del mercado industrial en los últimos meses.

El principal factor de crecimiento del mercado de la automatización industrial es el Internet industrial de las cosas (IIdC, por sus siglas en inglés) y su principal consecuencia, la fábrica inteligente. El Internet de las cosas ha sido el centro de atención del mercado doméstico en los últimos años, pero este alcanzará su verdadero potencial en el ámbito industrial.
El Internet de las cosas (IdC) es el nombre empleado para describir la comunicación entre máquinas. Es la primera vez que las máquinas están compartiendo datos entre ellas sin intervención humana y, aunque esto parezca el argumento de una novela apocalíptica, en realidad es un modo eficiente de compartir información esencial y alcanzar mayores niveles de eficacia.
Por ejemplo, una máquina podría detectar una vibración no deseada en el cojinete de su propio motor y, como resultado, programar la entrega de una pieza de recambio. Si ampliamos este mismo ejemplo a toda la fábrica, las máquinas se comunicarían entre sí para garantizar un flujo continuo de materias primas y productos acabados en las instalaciones. En la fábrica inteligente, estas máquinas también se comunican constantemente con los sistemas comerciales a fin de integrar todos los elementos de la operación, desde las ventas y los pedidos, hasta los envíos o el mantenimiento.

El entorno de las fábricas
También hay que tener en cuenta que el entorno industrial es duro y exigente. Cosas como la vibración, las temperaturas extremas o los agentes químicos potencialmente peligrosos, pueden dañar los sensores y controles, elementos esenciales en la fábrica inteligente. Hasta los sectores en los que la higiene es vital, como el alimenticio o farmacéutico, dependen de la capacidad de limpiar los equipos de procesamiento. En esas condiciones, los agentes químicos agresivos se sustituyen por materiales de limpieza y chorros de agua a alta presión.
La fábrica inteligente dependerá de la nueva tecnología para beneficiarse de las nuevas maneras de trabajar. En su nivel más bajo, la tecnología operativa (TO) está compuesta por los equipos que detectarán o provocarán cambios en el proceso industrial, como los sensores, accionamientos y otros equipos mecánicos. En las fábricas tradicionales, estos dispositivos se gestionarían de forma centralizada y estarían conectados a los controles mediante cables que podrían ser muy largos.
En la fábrica inteligente, se utiliza un enorme conjunto de sensores junto con equipos de comunicación más sofisticados, lo que significa que el número de conexiones requeridas aumentará considerablemente. No es posible utilizar cables y armarios de control para conectar un número tan elevado de canales: necesitaremos una nueva estructura. La fábrica moderna empleará una estrategia mucho más modular, con dispositivos TO conectados localmente mediante bloques E/S que, a su vez, estarán conectados a la red.
Como fanático de los conectores, lo que me parece más interesante es que, aunque la estructura de la fábrica inteligente vaya a cambiar radicalmente, los conectores que se usarán no son nuevos, sino que serán los mismos que los que se han usado durante tiempo en los equipos de automatización industrial. Cuando hablamos de la computación en la periferia o los sensores, los ingenieros, diseñadores y fabricantes de máquinas adoptarán encantados las últimas innovaciones. Sin embargo, cuando hablamos de conectores, estos mismos expertos prefieren usar tecnología contrastada.

Probado y contrastado
En el mundo de la conectividad, hay motivos muy lógicos para utilizar productos ya existentes. El primero es la fiabilidad: los fabricantes no se pueden permitir que una fábrica nueva y supermoderna se pare porque un conector ha fallado, así que tiene mucho sentido escoger conectores cuyo uso haya sido contrastado tras años de funcionamiento en condiciones exigentes.
Otro elemento a tener en cuenta es el económico. Hay muy pocas empresas que se puedan plantear renovar toda su maquinaria simplemente para beneficiarse de los últimos avances, así que lo más normal es que las últimas tecnologías se tengan que integrar en las instalaciones existentes. Si los nuevos dispositivos usan la misma conectividad que los equipos actuales, la instalación, el suministro y la integración serán mucho más simples.

El conector M12 de HARTING
Esto significa que los fabricantes de máquinas estarán familiarizados con los conectores que se usarán en la fábrica inteligente. Durante muchos años, la serie M de conectores circulares se ha usado ampliamente en el contexto de la conectividad industrial. Estos conectores de rosca métrica están designados por su diámetro, de M5 a M23 y superior. Las versiones M8 y M12 son de las más populares, ya que son muy ligeras, tienen un perfil muy fino y se pueden impermeabilizar fácilmente. Muchos fabricantes las tienen a la venta. Algunos, como Phoenix Contact, Lumberg y HARTING, son especialistas en conectividad industrial, mientras que otros, como TE Connectivity, ofrecen estos conectores como parte de su gama más amplia de conectividad.
A medida que la informática se adentra en el mundo industrial, los conectores populares del entorno de la TI también acaban por abrirse camino en las fábricas. Algunas soluciones muy conocidas, como el RJ45 o el USB, no son idóneas para la industria, pero ya hay fabricantes que han desarrollado soluciones para integrar estas interfaces populares en carcasas resistentes y adecuadas para entornos duros, desde el conector RJTV de Amphenol, una herencia del ámbito militar, hasta los conectores industriales de la gama Bulgin Buccaneer.

Las innovaciones más recientes
El sector de la automatización industrial depende en gran medida de tecnologías de conectores ya establecidas. Sin embargo, no quiero dar la impresión de que la industria de la interconexión no desarrolla nuevos productos. En la edición de mayo de 2021 de esta publicación, hablamos de los conectores para sensores. En ese análisis, abordamos el estándar para conectores Ethernet de un solo par (SPE), que se ha creado específicamente para el mercado industrial. El SPE no pretende sustituir las infraestructuras Ethernet actuales, ya sea con conectores RJ45 o conectores circulares M12. Más bien, se ha diseñado para complementarlas y llevar Ethernet a las plantas industriales.
Los fabricantes también están logrando innovar con productos ya existentes. Como hemos dicho, la serie M de conectores, sobre todo el M12, es muy popular en aplicaciones industriales, pero eso no significa que no se pueda mejorar. Los conectores de la serie M suelen emplear un proceso de bloqueo con tornillo para lograr un acoplamiento sólido y fiable. Sin embargo, ese proceso es lento. Quizá no parezca mucho tiempo cuando se trata de instalar un solo producto, pero si tenemos una red de conectores para una nueva máquina, todo ese tiempo se va acumulando. Además, los conectores con bloqueo por tornillo pueden fallar. Por ejemplo, puede ser que el instalador no los apriete lo suficiente y queden expuestos a la entrada de agua.

Ultra-Lock (Brad)
La nueva gama Brad Ultra-Lock de conectores M12 de Molex, utiliza un sistema de bloqueo por presión que se instala rápidamente. Este método contribuye a que la conexión sea uniforme y aporta un cierre más hermético contra la entrada del agua. Además, está disponible con diferentes opciones, como juegos de cables y receptáculos de montaje sobre panel. Estos últimos se pueden acoplar con el nuevo método por presión y con los juegos de cables roscados M12 ya existentes, simplificando así la integración del nuevo equipo en las redes actuales. Esta compatibilidad con métodos anteriores podría ser una ventaja crucial para muchos fabricantes de máquinas.
Cuando llegue el momento de instalar el dispositivo inteligente más moderno, no se decepcione si el conector es el de siempre. La fábrica inteligente es un lugar lleno de tecnología nueva e innovadora en el que los conectores no serán el componente más fascinante, pero jugarán un papel esencial.

Artículo cedido por Mouser