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17<br />
Boletim de Tecnologia da HARTING<br />
AutomAtion it<br />
Artigo de convidado por Prof. Dr. Steusloff<br />
EngEnharia da automação – tEcnologia da informação a sErviço da humanidadE<br />
o switch é a solução
tec.News 17: Editorial<br />
2 harting tec.News 17 (2009)
Philip <strong>Harting</strong><br />
Harmonia perfeita – crescendo!<br />
soluções de sistemas integrados e empresas com uma cultura de aprendizagem<br />
inata são as forças que vão moldar o futuro.<br />
As empresas do HARTING Technology Group fazem suas contribuições específicas dentro da estrutura de uma or-<br />
ganização altamente afinada, assim como os diversos instrumentos de uma orquestra sinfônica. Para entregar o<br />
nível de desempenho que é necessário para alcançar e manter o sucesso, as empresas têm que evoluir para sistemas<br />
adaptativos.<br />
Há boas razões pelas quais grandes “conjuntos” como a<br />
Orquestra Sinfônica de Berlim e a Orquestra Sinfônica<br />
de Londres preservaram suas distintas reputações musicais<br />
durante tantos anos. Músicos excelentes, os melhores<br />
maestros do mundo, repertórios atraentes e coordenação<br />
detalhada entre todos os participantes são parte da história.<br />
O outro fator chave é a constante regeneração destas<br />
orquestras, que aprendem com suas experiências e continuam<br />
evoluindo.<br />
Este nível de harmonia é resultado de um longo processo<br />
de desenvolvimento que envolve o contínuo refinamento de<br />
cada elemento individual. A meta é assegurar que uma mudança<br />
em qualquer dos elementos desencadeie mudanças<br />
no sistema inteiro. Estes sistemas tem o mais alto nível de<br />
desempenho, porque o sucesso global depende do sucesso<br />
de suas partes constituintes. Quando um se beneficia,<br />
todo mundo se beneficia. Uma empresa de alta tecnologia<br />
como a HARTING não é diferente. Em outras palavras, a<br />
criatividade não é o resultado do caos. Ao invés disso, ela<br />
resulta da organização perfeita e de sistemas adaptativos<br />
que continuam melhorando porque querem melhorar.<br />
As empresas de tecnologia de hoje operam em um ambiente<br />
que muda rapidamente, e estas próprias empresas contri-<br />
buem para a dinâmica do mercado desenvolvendo novas<br />
soluções, aplicações, abordagens e tecnologias. Empresas<br />
como a HARTING ampliaram rapidamente suas competên-<br />
cias básicas e continuaram desenvolvendo extensões ló-<br />
gicas de suas linhas. São elas que definem o ritmo, e elas<br />
são igualmente adeptas da reação rápida e habilidosa ao<br />
que acontece no ambiente. A expansão de nossa experiên-<br />
cia e know-how não é um processo linear. Ela segue uma<br />
curva de aprendizagem lógica, mas complexa. A experiên-<br />
cia da empresa inteira aumenta a cada nova solução que a<br />
HARTING desenvolve internamente. Cada nova aplicação,<br />
cada novo requisito que conseguimos atender e cada nova<br />
abordagem que adotamos estimula o desenvolvimento de<br />
novas idéias e soluções potenciais para outras aplicações<br />
nas quais a HARTING também está trabalhando ativamen-<br />
te.<br />
Esta é a base da história de sucesso da HARTING, e foi<br />
ela que também nos deu o conhecimento básico que nos<br />
permite abordar e atender requisitos de cliente altamente<br />
complexos. Atualmente a HARTING tem clientes no setor<br />
de engenharia mecânica e no setor industrial inteiro, in-<br />
cluindo produtores de sistemas automotivos, médicos e de<br />
energia. A HARTING está envolvida no espectro inteiro da<br />
tecnologia de produção, e suas tecnologias de comunicação,<br />
conectividade e produção são intimamente relacionadas e<br />
totalmente compatíveis. Para voltar à metáfora musical,<br />
estas tecnologias soam um acorde harmonioso. Na músi-<br />
ca, uma melodia harmoniosa equivale a uma organização<br />
altamente afinada e bem coordenada em uma empresa de<br />
tecnologia.<br />
3<br />
3
tec.News 17: Editorial<br />
O desenvolvimento conceitual no HARTING Technology<br />
Group tem um amplo horizonte, mas também tem uma só-<br />
lida base pragmática. Nós criamos soluções que são feitas<br />
exatamente sob medida para atender as necessidades de<br />
clientes individuais, e nós sabemos como transformar o<br />
conceito em realidade (e se não soubermos, então vamos<br />
achar um jeito). O que aprendemos em um projeto é usado<br />
no próximo.<br />
A base tecnológica da história de sucesso da HARTING é<br />
nossa competência básica em tecnologia de conectividade,<br />
que está intimamente relacionada com nossa tecnologia e<br />
know-how em comunicações e controle, e que também é<br />
apoiada por nossa experiência na produção e fabricação<br />
de ferramentas. A HARTING usa um sistema comum para<br />
distribuição de sinais, comunicações e distribuição de<br />
energia, assegurando que o encaixe de cada componente<br />
seja perfeito, e que a quantidade de cabeamento e conecto-<br />
res possa ser minimizada. Os componentes ocupam menos<br />
espaço, e a instalação e manutenção são menos complexas.<br />
Os sistemas são mais amigáveis ao usuário, e mais fáceis<br />
de operar e manter.<br />
Nada disto seria possível sem uma estrutura corporativa<br />
integrada, que atua como uma plataforma comum para<br />
promover a troca de informações e fazer da mudança uma<br />
instituição permanente. Nós temos todo o direito de chamar<br />
isto de um acorde musical que, no sentido figurado<br />
do termo “crescendo”, vem desempenhando um papel cada<br />
vez mais vital.<br />
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Conteúdo<br />
Editorial: Harmonia perfeita – crescendo! _02<br />
Artigo de convidado – Engenharia da Automação _06<br />
Prêmio _78<br />
Calendário de feiras HARTING _79<br />
TRansmissão PRoFissionaL<br />
Aventure-se no novo Mundo da TV _16<br />
Refletores nas Estrelas _42<br />
Aplicações Nuas _49<br />
auTomaTion iT<br />
O switch é a solução _10<br />
Notícias móveis _26<br />
Resistente a choques _30<br />
O Senhor dos Anéis _46<br />
www.messstrassenbahn.de _58<br />
EnERgia EóLiCa<br />
Olhos luminosos _18<br />
Novas fontes de energia<br />
para uma nação altamente energética _37<br />
Conectores de segurança _54<br />
Detalhes da Publicação.<br />
HaRTing TECHnoLogy gRouP<br />
Conectores para todos os ambientes _22<br />
Padrão global no fornecimento de energia _35<br />
Soluções sempre concretas _40<br />
Sem bola de cristal _50<br />
tec.News 17: Indíce<br />
Operações em rede (networking) –<br />
A PICMG desenvolve padrões de interface abertos _56<br />
O melhor desempenho _60<br />
Teste prático _64<br />
CaLEidosCóPio<br />
Saudações da fada do dente _44<br />
Conhecimento é bom,<br />
mais conhecimento é melhor ainda _66<br />
Bom Apetite! _70<br />
Aplicação especial – construção _72<br />
Energia indiana _75<br />
Publicado por: harting KGaA, M. <strong>Harting</strong>, P.O. Box 1133, 32325 Espelkamp (Germany), Tel. +49 5772 47-0, Fax: +49 5772 47-400, Internet: www.harting.com<br />
Editor Chefe: A. Bentfeld | Vice-Editor-Chefe: Dr. H. Peuler | Coordenação geral: Departamento de Comunicação e Relações Públicas, A. Bentfeld<br />
Projeto e Layout: Contrapunkt Visuelle Kommunikation GmbH, Berlin | Produção e impressão: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück<br />
Circulação: 30.000 cópias em todo o mundo (Alemão, Inglês e 11 outros idiomas)<br />
Fonte: Se você estiver interessado em obter este boletim de forma regular e gratuita, entre em contato com sua filial harting mais próxima, seu parceiro de vendas harting ou um<br />
dos distribuidores locais harting. Você também pode solicitar Novidades técnicas online em www.harting.com.<br />
Reimpressões: Reimpressões completas e trechos de contribuições estão sujeitos a aprovação por escrito do Editor. Isto também se aplica a contribuições com bases de dados eletrônicas<br />
e reprodução em mídia eletrônica (p.ex. CD-ROM e Internet).<br />
Todas as designações de produto utilizadas são marcas registradas ou nomes de produtos pertencentes à harting KGaA ou outras empresas.<br />
Apesar da cuidadosa edição, não é possível eliminar completamente os erros de impressão ou fazer alterações às especificações de produto mediante notificação de curto prazo. Por<br />
este motivo, a harting KGaA só é vinculada pelos detalhes no catálogo apropriado. Impresso por método ecologicamente correto em papel alvejado totalmente com cloro e com alta<br />
proporção de papel reciclado.<br />
© 2009 by harting KGaA, Espelkamp. Todos os direitos reservados.<br />
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tec.News 17: Artigo de convidado<br />
Prof. Dr. Hartwig Steusloff<br />
Engenharia da Automação<br />
tecnologia da informação a serviço da humanidade<br />
Havia algo muito chato em relação à máquina a vapor. Assim que o fogo era atiçado sob a caldeira, a máquina começava a<br />
funcionar mais rapidamente. Se um torno adicional fosse conectado à máquina a vapor através de uma correia, a máquina<br />
reduzia sua velocidade, e junto com ela todo o maquinário ligado a ela. No século XIX, James Watt teve a idéia de usar um<br />
regulador centrífugo preso à válvula de vapor para ajustar mecanicamente o motor, de forma que a velocidade permane-<br />
cesse relativamente constante apesar das flutuações de carga (Fig. 1). James Watt baseou sua idéia no princípio de controle<br />
da reação que já era conhecido desde a antiguidade, no qual um sensor (pesos centrífugos) e um mecanismo de controle<br />
(alavanca e válvula) produziam o efeito desejado sobre um processo técnico (fluxo de vapor movendo um pistão).<br />
PRoCEssamEnTo da inFoRmação<br />
Este é um dos primeiros exemplos do processamento da informação.<br />
Informações derivadas de dados do sensor em um<br />
sistema de reação são usadas para iniciar uma série de ações<br />
que asseguram que uma função desejada pré-definida seja alcançada<br />
e mantida. É exatamente isso que os sistemas de automação<br />
altamente complexos de hoje fazem, utilizando moderna<br />
tecnologia eletrônica e de processamento de informações.<br />
As demandas por desempenho, segurança, confiabilidade e<br />
precisão em tempo real aumentaram significativamente, e a<br />
complexidade dos sistemas de hoje resulta da necessidade de<br />
administrar simultaneamente um grande número de circuitos.<br />
Os sistemas devem ser projetados para lidar com (virtualmente)<br />
qualquer tipo de falha, e os engenheiros precisam garantir<br />
que o sistema como um todo permaneça estável.<br />
Qual é a relação entre a informação, os objetivos desejados<br />
e as ações? A figura 2 mostra como informações derivadas<br />
de dados em um contexto bem definido, e apoiadas em uma<br />
estrutura satisfatória, são transformadas em conhecimento. A<br />
competência desenvolvida com este conhecimento desencadeia<br />
as ações assim que forem necessárias. Os efeitos, que acontecem<br />
como resultado destas ações, se refletem nas mudanças<br />
que são detectadas pelos subsistemas de aquisição de dados,<br />
fechando o ciclo de realimentação.<br />
Cada categoria mostrada na Figura 2 desempenha um papel<br />
essencial nos sistemas de automação. As informações têm que<br />
representar da forma mais completa possível, em modelos dinâmicos,<br />
a diversidade de características e comportamentos<br />
6 harting tec.News 17 (2009)
de sistemas técnicos ou sociais, criando sistemas de automa-<br />
ção que sejam verdadeiramente autônomos no sentido estrito<br />
do termo.<br />
Essa base de conhecimentos essenciais também inclui uma<br />
compreensão ampla das perturbações esperadas que podem<br />
afetar o sistema. A administração destas perturbações, junta-<br />
mente com a conformidade com características e parâmetros<br />
de qualidade predefinidos, é a própria essência da automação.<br />
Não importa que tipo de perturbação interna (por exemplo,<br />
um curto-circuito) ou externa (um raio) aconteça, o sistema<br />
Fig. 1: Regulador centrífugo<br />
tem que permanecer estável dentro de limites operacionais<br />
seguros, ou ser interrompido de forma segura.<br />
auTomação<br />
Porém, o que acontece se a inteligência incorporada a um sistema<br />
técnico não for suficiente para iniciar automaticamente<br />
as ações apropriadas em uma situação particular? Neste caso,<br />
conhecimentos adicionais devem ser alimentados no sistema,<br />
freqüentemente em tempo real, para que o sistema possa reagir<br />
a tempo. Normalmente, seres humanos fornecem este<br />
conhecimento. A competência humana criativa e situacional,<br />
que não é menos aumentada pelo conhecimento tácito (inconsciente),<br />
é capaz de lidar com situações inesperadas que não<br />
foram previstas pelos projetistas de sistemas e armazenadas<br />
na forma de conhecimento explícito. Para que seres humanos<br />
intervenham de forma rápida e correta nestas situações, todo<br />
dados dados<br />
contexto<br />
informações<br />
online<br />
online<br />
classificação<br />
relações<br />
ambiente de sistema<br />
interface-homemsistema<br />
online/<br />
offline<br />
explícitas tácitas<br />
conhecimentos<br />
online<br />
Fig. 2: o ciclo de automação<br />
Experiência<br />
objetivos<br />
ação<br />
razão<br />
competência<br />
sistema de automação necessita de uma interface adequada de<br />
dados e de informações, geralmente conhecida como interface<br />
homem-máquina (HMI).<br />
Este cenário, incluindo o fator humano, é a essência da automação<br />
tal como definida em um modelo de referência pela<br />
VDI/VDE Measurement and Automation Technology Association<br />
(Fig. 3). O ciclo interno de realimentação que consiste na<br />
aquisição de informações, no processamento das informações,<br />
e na intervenção iniciada pelas informações, é complementado<br />
por uma infra-estrutura de logística da informação junto com<br />
elementos essenciais de planejamento e projeto de sistemas<br />
(engenharia). O sistema como um todo existe dentro de uma<br />
estrutura legal e econômica, que determina sua implementação<br />
e operação. Agora vamos dar uma olhada mais de perto<br />
em alguns destes aspectos.<br />
o PRoCEsso TéCniCo<br />
Vamos começar com o processo técnico. Em termos simples,<br />
um processo é caracterizado pelo número das – assim chamadas<br />
– variáveis de estado, que descrevem o armazenamento de<br />
energia ou matéria ou informações, cujos conteúdos mudam<br />
durante o curso do processo. A máquina a vapor de Watt tinha<br />
apenas algumas variáveis de estado, por exemplo, o nível de<br />
energia da caldeira ou do volante. Porém, as centrais elétricas<br />
de hoje podem ter 10.000 ou até mais de 100.000 variáveis de<br />
estado, se incluirmos as “operações auxiliares” que são neces-<br />
3<br />
7
tec.News 17: Artigo de convidado<br />
ProcEsso<br />
sárias para proteger o meio ambiente. Os sistemas de automação<br />
e os seres humanos precisam de informações sobre estas<br />
variáveis de estado, que são constantemente atualizadas.<br />
Os sistemas de aquisição de informações fazem uma contribuição<br />
crucial a todas as funções de automação. Os sensores<br />
devem capturar um conjunto completo de dados em todos os<br />
estados do processo, e isto inclui especificamente a detecção<br />
de situações excepcionais. A pressão dos custos, ou simplesmente<br />
“não pensar sobre isto”, freqüentemente restringe o<br />
investimento nos- assim-chamados- “sistemas básicos de<br />
sensores” para todo um conjunto de variáveis de estado aparentemente<br />
“simples”. Situações aparentemente “simples” não<br />
recebem atenção suficiente durante o treinamento do operador,<br />
porque todo mundo sabe por experiência que “nada pode<br />
dar errado”.<br />
O acidente com o reator de Three Mile Island é um exemplo<br />
clássico. Uma falha de projeto em combinação com deficiências<br />
de treinamento causou uma catástrofe: Nenhuma<br />
informação do estado ABERTO/FECHADO foi fornecida para<br />
indicar o estado da válvula de alívio ativa no sistema de arrefecimento<br />
primário. Apesar de outras indicações indiretas<br />
não terem sido decifradas corretamente, ninguém notou que a<br />
rEquisitos-rEstriçõEs<br />
aquisição dE informação<br />
EfEitos da informação<br />
logística da informação/ comunicação<br />
mEtodologias E fErramEntas caE<br />
fundamEntos E mEtodologias<br />
fig. 3: Elementos básicos da tecnologia de instrumentação, controle e automação<br />
água estava escapando do sistema de arrefecimento primário<br />
quando a válvula de alívio ficou travada aberta. Horas depois,<br />
houve a fusão do núcleo. Os projetistas e operadores da planta<br />
aparentemente não tinham previsto que uma válvula de alívio<br />
poderia ficar travada na posição aberta, e que uma válvula<br />
de alívio ativa pudesse exibir um comportamento “excepcio-<br />
nal”. Com os métodos de engenharia que foram introduzidos<br />
desde então (por exemplo FMEA), esta falha provavelmente<br />
teria sido notada.<br />
ProcEssamEnto<br />
da informação<br />
comunicação<br />
homEm-<br />
ProcEsso<br />
inTERFaCE dE ComuniCação HomEm-máquina<br />
A interface de comunicação homem-máquina em sistemas<br />
de automação deve assegurar que os seres humanos sejam<br />
sempre capazes de entender completamente e corretamente<br />
o estado do sistema, para que eles caso necessário, modifique<br />
os estados designados (Fig. 2), usando as informações e os<br />
atuadores disponíveis mantendo o sistema pelo qual são responsáveis<br />
em um estado desejado ou válido. Os seres humanos<br />
também usam os dados/informações que adquirem com seus<br />
“sensores” naturais (olfato, tato, audição), juntamente com o<br />
conhecimento disponível (explícito) e interno (freqüentemente<br />
tácito) para determinar que novas ações devem ser adotadas. É<br />
8 harting tec.News 17 (2009)
importante que aumentemos nossa compreensão das caracte-<br />
rísticas tanto físicas quanto humanas (capacidades sensoriais,<br />
comportamento), e nosso conhecimento pela educação e trei-<br />
namento (vide, por exemplo, VDI/VDE 3546 Folha 1). Em um<br />
processo automatizado os operadores ficam ociosos durante<br />
a operação normal, mas eles devem intervir rapidamente e<br />
corretamente, caso ocorrá uma situação em que o sistema de<br />
automação seja incapaz de controlar. Esta situação causa uma<br />
significativa tensão psicológica nos operadores, o que recente-<br />
mente desencadeou um debate sobre a ética do trabalho.<br />
LogísTiCa da inFoRmação<br />
A logística da informação oferece uma plataforma de informações<br />
para funções de automação. Assim como a logística de<br />
armazenagem, o familiar “Rs” se aplica igualmente à logística<br />
de informação. Informações com o nível certo de qualidade<br />
devem ser entregues ao usuário certo (autorizado) no lugar<br />
certo e no momento certo. A logística de informação envolve<br />
a distribuição (“comunicação”), o armazenamento e o acesso<br />
às informações. A atual logística de informação é baseada na<br />
digitalização do conjunto de dados inteiro em um processo<br />
técnico, junto com a garantia do desempenho da transferência<br />
dos dados em tempo real, e garantia da disponibilidade dos<br />
dados. A integridade das informações está se tornando um<br />
aspecto cada vez mais essencial (a questão da segurança é<br />
tratada, por exemplo, em VDI/VDE 2182 Folha 1).<br />
Sistemas padronizados de campo unificados (DIN EN 50170;<br />
IEC 61158) e plataformas de objeto padronizadas (p. ex. COR-<br />
BA, COM/DCOM e DOT.NET) estão disponíveis para apoiar<br />
estas metas. Sistemas sem fios (por exemplo WIFI baseado no<br />
IEEE 802.11) estão sendo cada vez mais utilizados na redução<br />
do custo de aquisição de informações. O padrão ETHERNET,<br />
que é extensamente usado no ambiente de escritórios, estabeleceu<br />
uma posição segura no mundo da automação sob a<br />
forma da Ethernet Industrial Aberta. Com isso, a segurança da<br />
informação se tornou uma questão essencial. Sem sistemas de<br />
segurança de informação adequados, comunicações de dados<br />
sem fios podem ser interceptadas ou alteradas. A necessidade,<br />
pelo pessoal da planta, de acesso remoto a informações do processo<br />
está sendo atendida conectando-se o sistema de logística<br />
da informação à INTERNET, e isto aumenta à necessidade de<br />
se tornar a segurança de informação mais robusta.<br />
sisTEmas dE REdE ComPLExos<br />
Em sistemas conectados a redes complexas, freqüentemente<br />
os dados são usados em vários contextos diferentes. Os modelos<br />
de dados e informações precisam ser os mais formais<br />
e precisos possível. Vários padrões foram lançados recentemente<br />
(por exemplo, VDI/VDE 3682), que exploram completamente<br />
o conceito de objeto transmitido via rede. Esta camada<br />
de abstração suporta a formalização padronizada de dados,<br />
informações e até mesmo conhecimentos. A união deste tipo<br />
de padrão aos padrões da “Web Semântica” publicados pelo<br />
World Wide Web Consortium (http://www.w3.org /) deve<br />
permitir o planejamento e operação segura de sistemas de<br />
automação que estão firmemente enraizados no mundo das<br />
informações transmitidas em rede.<br />
Esta abordagem cria uma perspectiva e uma “linguagem”<br />
comuns para qualquer um que faça uma contribuição ativa<br />
ou passiva para a definição do ciclo de vida de sistemas complexos.<br />
A automação permeia cada fase deste ciclo de vida,<br />
incluindo processos de produção e entrega de serviços, e também<br />
dos próprios produtos. A tecnologia de informação contribui<br />
com mais de 30% do valor agregado de um carro moderno<br />
de passageiros, incluindo sistemas de automação essenciais<br />
para praticamente cada subsistema do veículo (trem de força,<br />
freios, segurança de condução, segurança em acidentes<br />
e muito mais).<br />
A aplicação da tecnologia de informação na forma de tecnologia<br />
de automação é uma bênção e uma maldição para muitos<br />
sistemas que desempenham um papel principal em nossas<br />
vidas. Nós dependemos destes sistemas: Sem um controle de<br />
atitude automático, um piloto humano teria grande dificuldade<br />
para manter um helicóptero em vôo estável, devido às<br />
influências da física que temos de aceitar. Porém não devemos<br />
permitir que a automação, que foi criada pela mão humana,<br />
atinja um nível de complexidade que os seres humanos não<br />
sejam mais capazes de controlar. Os métodos do mundo da<br />
engenharia nos ajudarão a ter sucesso.<br />
Prof. dr. hartwig stEusloff<br />
Universität Karlsruhe (TH), Fakultät für Informatik,<br />
Authorized Adviser, Fraunhofer Institute for<br />
Information and Data Processing (IITB), Karlsruhe<br />
hst@iitb.fraunhofer.de<br />
9
tec.News 17: Automation IT<br />
10 harting tec.News 17 (2009)
Andreas Huhmann & Stefan Korf<br />
o switch é a solução<br />
chaveamento garante desempenho para a ti de automação<br />
A TI de Automação causou um tremendo impacto no mercado porque concentrou as discussões sobre o uso da<br />
Ethernet pela indústria no fator mais importante – os benefícios para o cliente. Os benefícios são gerados pelo uso<br />
consistente de redes Ethernet padrão IEEE 802.3. Para a automação, o genuíno desempenho da automação, como o<br />
transporte de dados determinístico, é essencial. Como a atual tecnologia de chaveamento para o padrão Ethernet não<br />
pode alcançar isto, os benefícios da TI de Automação para o cliente só podem ser percebidos combinando o padrão<br />
Ethernet com a nova tecnologia de chaveamento.<br />
a) ComuniCação Em aPLiCaçõEs indusTRiais:<br />
ETHERnET<br />
As altas expectativas associadas à euforia do Ethernet ocor-<br />
rida em 2000 incluíam, por exemplo, uma rede para todas<br />
as aplicações. Logo ficou claro que, embora o Ethernet fosse<br />
a tecnologia certa, ele não podia satisfazer completamente<br />
os requisitos de automação em termos de redes consisten-<br />
tes. Então, o que aconteceu?<br />
Quando aplicado à automação, o desempenho do Ethernet<br />
provou ainda não ser suficiente para substituir totalmente<br />
os sistemas de barramento de campo utilizados até o<br />
momento, e portanto, os esforços para desenvolver ainda<br />
mais o Ethernet foram significativamente aumentados. Isto<br />
levou a vários perfis industriais do Ethernet incompatíveis.<br />
O que muitos destes perfis tinham em comum era o fato<br />
de que, conforme o IEEE 802.3, eles haviam transformado<br />
o Ethernet em uma solução proprietária, significando<br />
incompatibilidade com os dispositivos e as aplicações que<br />
utilizavam o padrão Ethernet. O problema de desempenho<br />
foi resolvido mudando a camada 2 (Enlace) do modelo OSI.<br />
O desempenho destes perfis geralmente é bom. Em outras<br />
palavras, seu desempenho em termos de determinismo,<br />
velocidade, topologias e instalação é semelhante ao dos sistemas<br />
atuais de barramento de campo, e é este ponto de<br />
referência que o Ethernet precisa alcançar para o uso na<br />
automação. Porém, naquele momento, ainda não se sabia<br />
que havia uma alternativa à mudança do padrão Ethernet.<br />
Como resultado, hoje o ciclo de vida do Ethernet Industrial<br />
se desassociou do padrão Ethernet, e consequentemente,<br />
este momento também marcou o nascimento da TI de Automação.<br />
A abordagem visionária da TI de Automação aconteceu<br />
em 2006 para contrariar a divergência do padrão<br />
Ethernet, e assegurar uma plataforma de comunicação uniforme<br />
para a TI de escritório e Automação Industrial. Um<br />
Ethernet como padrão para a plataforma de comunicação.<br />
B) PLaTaFoRma PaRa Todas as aPLiCaçõEs:<br />
Ti dE auTomação<br />
A TI de Automação é a plataforma de comunicação para todas<br />
as aplicações de uma empresa de produção industrial.<br />
O princípio é o seguinte: todas as aplicações são interligadas<br />
por uma rede Ethernet uniforme. Isto assegura uma<br />
comunicação direta entre as diversas aplicações que determinam<br />
o processo de negócio, por exemplo, ERP e MES.<br />
Evitando transições complexas e acelerando os processos.<br />
Os resultados são processos empresariais eficientes. Redes<br />
baseadas em TI de Automação oferecem múltiplos benefícios<br />
ao cliente: redução dos custos, simplificação da instalação<br />
e aumento da disponibilidade.<br />
C) a PRinCiPaL TECnoLogia da Ti dE auTomação:<br />
CHaVEamEnTo RáPido<br />
Ao selecionar o padrão de comunicação, não há nenhuma<br />
alternativa porque o padrão já foi definido para a comunicação<br />
de MES e ERP. O Ethernet ficou estabelecido na TI de<br />
escritório em âmbito mundial. Em ambientes de TI de escritório,<br />
a comunicação depende da estrita observância da<br />
especificação Ethernet IEEE 802.3. Consequentemente, as<br />
3<br />
11
tec.News 17: Automation IT<br />
plataformas de comunicação somente são possíveis dentro<br />
do padrão Ethernet IEEE 802.3. Porém, como o desempenho<br />
apropriado também é necessário nas redes de automação,<br />
tecnologias satisfatórias sempre foram investigadas sob<br />
esta premissa. A inovação veio em 2008 quando a HARTING<br />
estabeleceu que alguns componentes podem oferecer à<br />
rede o desempenho da automação e o chaveamento é a tec-<br />
nologia fundamental para isto. De fato, o Ethernet só pode<br />
ser aplicado à automação com esta tecnologia. Ela trabalha<br />
com protocolos Ethernet inalterados, reconhece os protoco-<br />
los de automação e os acelera deterministicamente.<br />
sTaTus quo:<br />
ETHERnET E a TECnoLogia dE CHaVEamEnTo<br />
O desempenho da tecnologia de chaveamento é consideralvelmente<br />
melhorado na utilização da tecnologia Cut-<br />
Through, ao invés da tecnologia Store-and-Forward (vide<br />
a Fig. 1). Porém, o determinismo não pode ser alcançado<br />
com tecnologia Store-and-Forward ou com a tecnologia<br />
Cut-Through, ou seja, seus resultados não são suficientes<br />
para a automação. A priorização de protocolos conforme<br />
IEEE 802.1q também é ineficaz porque os protocolos de<br />
automação competem com todos os protocolos de mesma<br />
prioridade e também, com os protocolos de prioridades<br />
mais altas. Por esta razão, há um atraso estatístico que<br />
consequentemente é inaceitável para automação. Os dois<br />
principais mecanismos de atraso são:<br />
Atrasos na porta de entrada:<br />
Se a fila de uma porta de entrada (memória) é saturada com<br />
tráfego de outros protocolos que tem a mesma prioridade<br />
ou prioridade mais alta que a dos protocolos de automação,<br />
então as mensagens de automação são atrasadas (vide a<br />
Fig. 2). Isto ocasiona atrasos imprevisíveis para os protocolos<br />
de automação.<br />
μsec<br />
0<br />
10<br />
20<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
μsec 0<br />
10<br />
20<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
cut through in fast<br />
track switching<br />
fast track<br />
switching<br />
store & forward<br />
switching<br />
Fig. 2: o efeito de protocolos de prioridade mais alta ou de mesma<br />
prioridade sobre protocolos de automação<br />
Engarrafamento na porta de saída:<br />
Se a porta de saída de um switch estiver saturada de mensagens,<br />
os protocolos de automação de alta prioridade também<br />
têm que esperar pela liberação da porta (vide a Fig.<br />
voiP<br />
store & forward<br />
switching<br />
Fig. 1: o efeito dos métodos de chaveamento sobre protocolos de<br />
automação<br />
12 harting tec.News 17 (2009)
3). Uma mensagem de baixa prioridade com um compri-<br />
mento de 1500 bytes deixa a porta de saída. A mensagem<br />
de automação de alta prioridade tem que esperar até 125<br />
μsegundos pela liberação da porta.<br />
Se o tráfego na rede estiver muito baixo, então só a taxa de<br />
transmissão Ethernet, o comprimento da mensagem e os<br />
μsec<br />
0<br />
10<br />
20<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
fast track<br />
switching<br />
store & forward<br />
switching<br />
Fig. 3: o efeito de um protocolo de baixa prioridade na porta de<br />
saída sobre protocolos de automação<br />
períodos de latência do switch determinam o atraso de tran-<br />
sição da mensagem. Neste exemplo, os atrasos mínimos de<br />
transição da mensagem são de aprox. 160 μsegundos. Se a<br />
carga na rede Ethernet aumentar, isto resulta em atrasos<br />
nas portas de entrada e também em engarrafamentos nas<br />
portas de saída dos switches. Se uma mensagem muito<br />
longa deixar uma porta de saída na rota acima, e se uma<br />
mensagem de automação de alta prioridade precisar deixar<br />
o switch na mesma porta, a mensagem de automação tem<br />
que esperar pela liberação da porta. Estatisticamente, este<br />
efeito pode ser repetido na rota e culminar em vários milis-<br />
segundos. Em uma linha, basta que isso aconteça em um<br />
switch enquanto ambas as mensagens percorrem a rota:<br />
A mensagem de automação sempre segue a mensagem lon-<br />
ga, e sempre tem que esperar até ela deixar as portas; ela<br />
não pode mais ultrapassá-la ao longo da rota. A probabi-<br />
lidade deste efeito indesejável aumenta conforme a carga<br />
na rede. Com apenas 16 switches, há atrasos de transição<br />
de mensagem de vários milissegundos.<br />
colos de TI causam atrasos nos protocolos de automação.<br />
Estes atrasos se acumulam em topologias de linha.<br />
ETHERnET dETERminísTiCa Com CHaVEamEnTo<br />
O princípio do chaveamento rápido oferece uma solução<br />
para este problema. O switch Fast Tracking detecta protocolos<br />
de automação de alta prioridade para passá-los<br />
adiante de todos os outros protocolos. Deste modo, ele dá<br />
à automação prioridade sobre outras aplicações na Ethernet.<br />
O switch Fast Tracking acelera todas as mensagens<br />
de automação detectadas utilizando o método Cut-Through<br />
integrado, evitando atrasos. Além disso, com o chaveamento<br />
rápido, as mensagens de automação podem ultrapassar<br />
as outras mensagens se estas estiverem ocupando a porta<br />
requisitada. Isto significa que não há mais nenhum “tempo<br />
de espera.” Se uma mensagem de TI estiver sendo enviada<br />
e a porta estiver ocupada por uma mensagem de automação,<br />
o encaminhamento da mensagem de TI é encerrado de<br />
maneira controlada para que a mensagem de automação<br />
possa ser encaminhada diretamente, de acordo com o método<br />
Cut-Through. Em seguida, a mensagem de TI armazenada<br />
em um buffer é então repassada. O chaveamento<br />
garante um desempenho melhor nos atrasos de transição<br />
de mensagem do que os atuais sistemas de barramento<br />
de campo.<br />
ComPaRação das TECnoLogias dE CHaVEamEnTo<br />
O chaveamento também tem que se estabelecer no ambiente<br />
tecnológico. O chaveamento Store-and-Forward estabelecida<br />
atualmente é o ponto de referência em termos de<br />
universalidade. No mundo inteiro, há um imenso número<br />
de dispositivos com interfaces Ethernet. Todos estes dispositivos<br />
podem ser conectados através do método de chaveamento<br />
Store-and-Forward. Nem todos estes dispositivos<br />
são relevantes para a automação. Porém, geralmente as<br />
inovações em automação são incentivadas por novas tecnologias<br />
que são integradas a novos dispositivos. Deste<br />
modo, os tópicos de visão e RFID não são derivados da automação<br />
clássica. Os dispositivos geralmente não suportam<br />
tecnologias específicas de automação. Porém, por via de<br />
regra eles têm uma interface Ethernet. Consequentemente,<br />
a abertura ao padrão Ethernet também significa abertura<br />
para inovações.<br />
Assim, o determinismo requerido pela automação não é<br />
garantido pela atual tecnologia de chaveamento. Os proto- 3<br />
13
tec.News 17: Automation IT<br />
Ti de automação – a base para cada aplicação<br />
nível<br />
do núcleo<br />
nível<br />
de controle<br />
e transição<br />
nível<br />
de Campo<br />
telefone iP<br />
Outro efeito é que o chaveamento também pode ser utiliza-<br />
da em todos os perfis de automação que suportam comuni-<br />
cação Ethernet padrão. Como por exemplo, o Ethernet/IP e<br />
PROFINET RT. Isto não apenas facilita o projeto de disposi-<br />
tivos, mas também permite que usuários, como engenhei-<br />
ros mecânicos que precisam dar suportar há diferentes<br />
perfis de automação, utilizem componentes de análise de<br />
tráfego e projetos uniformes na criação de redes.<br />
switch de núcleo<br />
Fig. 4: o cenário do sistema de Ti de automação<br />
switch de núcleo<br />
scada scada<br />
telefone iP<br />
Plc<br />
leitor de rfid<br />
i/o i/o Ponto de i/o<br />
acesso wlan<br />
hmi<br />
câmera unidade grade<br />
industrial<br />
leve<br />
Além disso, o chaveamento Store-and-Forward só oferece<br />
alto desempenho em hierarquias planas de escritório, pois<br />
o QoS (Quality of Service) não garante que as mensagens<br />
de alta prioridade ultrapassem as de prioridade mais baixa.<br />
Porém, este efeito influência essencialmente o desempenho<br />
das topologias de linha, e é consideravelmente influencia-<br />
do pela utilização da capacidade de rede. Este efeito pode<br />
ser evitado utilizando o chaveamento. Somente processos<br />
especiais oferecem um desempenho comparável.<br />
14 harting tec.News 17 (2009)
O chaveamento combina então, vantagens dos atuais mé-<br />
todos de TI com processos especiais. O ciclo de vida se-<br />
parado da tecnologia das soluções Ethernet de automação<br />
industrial é novamente unido ao ciclo de vida do Ethernet<br />
uniforme oferecendo vantagens adicionais. Com o desenvolvimento<br />
dinâmico da tecnologia Ethernet, a aplicação<br />
na automação pode participar de todos novos desenvolvimentos,<br />
por exemplo, no campo da largura de banda ou na<br />
segurança. Com um ciclo de vida separado, a discussão<br />
sobre a substituição dos sistemas de barramento de campo<br />
seria retomada no prazo de cinco a dez anos, embora em<br />
um novo nível.<br />
o CEnáRio do sisTEma dE Ti dE auTomação<br />
A TI de Automação está diretamente relacionada à convergência<br />
de redes. A TI de rede e a atual rede de automação<br />
são redes separadas, cada uma com uma infra-estrutura<br />
própria. Estas duas redes são interconectadas. Consequentemente,<br />
o conceito de plataforma tem uma correspondência<br />
com a estrutura da própria rede. Redundâncias desnecessárias<br />
são dispensáveis.<br />
Isto é mostrado no cenário do sistema de TI de Automação<br />
(vide a Fig. 4), que opera em todos os níveis de redes com<br />
tecnologia Ethernet padrão. Assim, todos os dispositivos<br />
com interface Ethernet podem ser integrados. O chaveamento<br />
aumenta significativamente o desempenho dos perfis<br />
de automação que são compatíveis com Ethernet. Uma<br />
plataforma de comunicação Ethernet para TI de Automa-<br />
ção já está disponível para todas as aplicações à nível de<br />
campo, desde segurança até comunicação de E/S. Com o<br />
chaveamento, os efeitos negativos da TI de comunicação e<br />
das topologias de linha sobre o desempenho da automação<br />
são eliminados. Os usuários então, se beneficiam de máxima<br />
liberdade ao utilizar topologias adaptadas à respectiva<br />
aplicação. Regras rígidas para segmentar áreas da rede, e<br />
também o planejamento dedicado do desempenho de transmissão<br />
não são mais necessários.<br />
Agora a comunicação via Ethernet já pode ser implementada<br />
até o nível de campo, porque o chaveamento garante<br />
o determinismo. Aplicativos de automação e TI utilizam<br />
uma plataforma de comunicação comum, e portanto, uma<br />
infra-estrutura de rede uniforme.<br />
A TI de Automação é uma realidade.<br />
andrEas huhmann<br />
Inhouse Consultant Strategy CN, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
andreas.huhmann@HARTING.com<br />
stEfan Korf<br />
Product Manager, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
stefan.korf@HARTING.com<br />
15
tec.News 17: Transmissão profissional<br />
Peter Hannon & Gavin Stoppel<br />
Aventure-se no novo mundo da tV<br />
A televisão do Reino Unido está passando por uma grande reforma. Todo o sistema de transmissão terrestre será<br />
convertido em tecnologia digital. A conversão afetará 25 milhões de residências no Reino Unido, além de toda a<br />
infra-estrutura até 2012. A transmissão começará em larga escala neste ano. A HARTING fornecerá o sub-rack 4-U<br />
para os sistemas de comando remoto baseados em telemetria.<br />
Em 1999, o governo britânico tomou a decisão de fazer a<br />
mudança da transmissão de TV de analógico para digital.<br />
A implementação concreta começou com o plano de ação<br />
digital. A indústria, o governo e os consumidores se reu-<br />
niram para apresentar a melhor estratégia de conversão.<br />
A Digital UK é a organização de serviço público por trás<br />
deste gigantesco programa. Foi estabelecida por emissoras<br />
de TV e diversas operadoras para coordenar o projeto e<br />
16 harting tec.News 17 (2009)
manter o público informado sobre como as coisas são pro-<br />
gredindo. Além de tomar a liderança, na medida em que<br />
são feitas mudanças massivas à infra-estrutura, a organi-<br />
zação fornecerá informações a 25 milhões de residências<br />
com TV no Reino Unido.<br />
mudança CRia oPoRTunidadEs<br />
Por que o Reino Unido está alterando seu sistema de TV de<br />
analógico para digital? A conversão cria vários benefícios<br />
potenciais aos telespectadores, emissoras de TV, redes de<br />
TV e fabricantes de equipamentos. A transmissão digital<br />
é muito mais eficiente. Quando a conversão ocorrer, novas<br />
bandas de freqüência serão disponibilizadas para os<br />
serviços, inclusive TV móvel e TV de alta definição. As<br />
freqüências de rádio que não forem mais necessárias serão<br />
leiloadas a quem oferecer mais, e os fornecedores serão capazes<br />
de oferecer serviços adicionais, tais como TV de alta<br />
definição, programas de rádio digital e serviços de banda<br />
larga sem fio, incluindo HSPA e WiMax móvel.<br />
A TV digital dará aos telespectadores acesso a mais serviços<br />
e uma maior variedade de programação. Por oferecer<br />
essas vantagens, os serviços digitais vêm sendo muito bem<br />
recebidos em áreas onde, atualmente, não estão disponíveis.<br />
Entretanto, cerca de um quarto das residências do<br />
Reino Unido ainda estão sem TV digital. Antes da conversão<br />
final para o sistema apenas digital, os serviços digitais<br />
terão que ser disponibilizados a todos os consumidores.<br />
a PRogRamação<br />
A conversão foi iniciada em novembro de 2007, em Whitehaven,<br />
Cumbria, afetando cerca de 25.000 residências. O<br />
processo, neste ano, prosseguirá em âmbito nacional. Conforme<br />
o plano de ação definido passo a passo que é dividido<br />
por região de TV, todos os 25 milhões de residências terão<br />
acesso a TV digital até 2012. Isto obviamente significa que<br />
toda a infra-estrutura terrestre da TV, que vem evoluindo<br />
por mais de 30 anos, terá que ser desmanchada e substituída<br />
em apenas cinco anos. Este é um projeto gigantesco<br />
e ambicioso. Cerca de 5.000 sistemas de transmissão analógica<br />
em 1.154 locais terão que ser removidos e descartados.<br />
Os sistemas analógicos serão substituídos por 4.000<br />
transmissores de TV digitais. O trabalho deverá ser execu-<br />
tado de forma rápida, eficiente e cuidadosa; devido ao fato<br />
de as torres de transmissão e distribuição também serem<br />
utilizadas por estações de rádio, serviços de chamada de<br />
emergência e operadoras de rede de telefone celular.<br />
HaRTing<br />
A HARTING é uma parceira da SciSys UK Ltd, que é res-<br />
ponsável pelo planejamento e implementação da telemetria<br />
remota e sistemas operacionais na rede de transmissão<br />
durante a conversão. Os sistemas fornecidos pela SciSys<br />
serão instalados em 1.154 estações de transmissão/relé do<br />
Reino Unido no curso dos próximos quatro anos. A meta é<br />
dispor um sistema de transmissão digital terrestre livre<br />
de defeitos (DDT) que transmita um sinal de TV livre de<br />
interferências para 25 milhões de residências com TV na<br />
Grã-Bretanha.<br />
A HARTING está envolvida em dois estágios no projeto. A<br />
tarefa inicial foi especificar e viabilizar a chaveamento da<br />
10-port eCon 3000 Industrial Ethernet, que oferece a com-<br />
binação ideal de funcionalidade e tamanho. A HARTING<br />
HIS, Northampton, foi então contemplada como o contrato<br />
para configurar e montar os 4 sub-racks. O rack é então<br />
entregue à empresa infra-estrutura de transmissão que<br />
realiza a instalação no local. A experiência da HARTING<br />
em conjunto com a tecnologia de conectividade e soluções<br />
integradas foi o fator decisivo na seleção da empresa como<br />
um prestador de um dos mais importantes projetos no Rei-<br />
no Unido..<br />
PEtEr hannon<br />
Managing Director, United Kingdom<br />
HARTING Technology Group<br />
peter.hannon@HARTING.com<br />
gavin stoPPEl<br />
ICPN Southern Region Sales Manager,<br />
United Kingdom<br />
HARTING Technology Group<br />
gavin.stoppel@HARTING.com<br />
17
tec.News 17: Energia eólica<br />
18 harting tec.News 17 (2009)
Jens Grunwald<br />
olhos luminosos<br />
solução de iluminação para turbinas eólicas<br />
A Enercon é a 4º maior fabricante mundial de sistemas de energia eólica,<br />
e é a líder de mercado incontestável na Alemanha. A Enercon vem coo-<br />
perando com o HARTING Technology Group desde 1985. O mais recente<br />
projeto no âmbito desta parceria bem estabelecida é o desenvolvimento<br />
de sistemas de iluminação interna baseados em LED para torres de<br />
turbinas eólicas.<br />
Por razões de segurança, uma iluminação confiável que ilumine<br />
completamente o interior da torre deve estar disponível nas turbi-<br />
nas eólicas. Lâmpadas fluorescentes padrão com um dispositivo<br />
de iluminação de emergência foram usadas no passado, mas elas<br />
têm algumas desvantagens. A instalação das lâmpadas nas torres<br />
requer muito tempo e esforço. Os intervalos de manutenção de<br />
lâmpadas fluorescentes são relativamente curtos, e as lâmpadas<br />
têm uma vida útil curta.<br />
Em comparação, os LEDs (diodos emissores de luz) tem van-<br />
tagens definidas que resultam em maior confiabilidade e<br />
segurança profissional. O custo de propriedade também<br />
é mais baixo. Em 2006, a Enercon começou a procurar<br />
uma nova solução de iluminação interna baseada em<br />
LEDs para as torres de suas turbinas eólicas E70/E82<br />
(2 MW).<br />
LEDs funcionam do mesmo modo que diodos semi-<br />
condutores, e emitem luz quando recebem polari-<br />
zação direta. As lâmpadas LED têm uma vida útil<br />
muito longa. Elas não requerem manutenção e são<br />
altamente versáteis. Os LEDs também podem ser<br />
passados rapidamente do modo de iluminação<br />
para o modo de não iluminação. O feixe de luz<br />
pode ser ajustado para velocidades até a faixa<br />
de MHz. A vida útil esperada é de > 100.000<br />
de horas, o que ultrapassa a vida útil espe-<br />
rada das lâmpadas fluorescentes por uma<br />
ampla margem.<br />
3<br />
19
tec.News 17: Energia eólica<br />
aLTa ExigênCia na CaRCaça<br />
Porém, para assegurar que os LEDs continuem funcionan-<br />
do corretamente e durem muito tempo, as lâmpadas preci-<br />
sam ser mantidas secas. O desafio da HARTING era achar<br />
um alojamento que oferecesse boa proteção (IP 65), fosse<br />
robusto o bastante para resistir à manipulação severa, pu-<br />
desse ser montado em um dispositivo de ventilação (ou já<br />
tivesse um incorporado) e tivesse um ângulo de feixe que<br />
não produzisse um clarão irritante quando a lâmpada es-<br />
A história da Enercon começou em 1984, quan-<br />
do uma pequena equipe de engenheiros sob a<br />
liderança do fundador da empresa Aloys Wobben<br />
desenvolveu a primeira Enercon (E-15/16), que<br />
gerava 55 kW. A Enercon fez a transição para a<br />
tecnologia sem engrenagens em 1992, quando<br />
produziu a E-40/500 kW. Esta tecnologia reduz<br />
a tensão mecânica, os custos operacionais e de<br />
manutenção, e é a base do sucesso da empresa.<br />
Ela também aumenta significativamente a vida<br />
útil do sistema. Atualmente a Enercon fabrica sis-<br />
temas de geração de energia de até 6 megawatts,<br />
e instalou aproximadamente 2800 megawatts em<br />
2007.<br />
Em 1985, a HARTING foi selecionada como forne-<br />
cedora estratégica da interface elétrica e produtos<br />
de conectividade. D-Sub – DIN 41652, SEK 18/19<br />
– DIN 41651, Han® (conectores industriais), co-<br />
nectores PushPull, dispositivos ICPN, produtos<br />
em fibra óptica (transmissão de dados, caixas<br />
divisoras, conversores, etc.) e um alto grau de<br />
integração dos produtos HARTING às soluções<br />
da Enercon se tornaram uma característica in-<br />
tegrante de todo sistema de geração de energia<br />
da Enercon.<br />
tivesse montada na torre. O alojamento HARTING moldado<br />
em alumínio para fontes de alimentação foi o escolhido.<br />
Este alojamento atende todos os requisitos da nova aplica-<br />
ção de iluminação de torres por LEDs.<br />
A HARTING juntou forças com a TWE (Trade Wind Energy)<br />
para desenvolver uma nova lâmpada LED para a iluminação<br />
interna da torre. Esta lâmpada é comercializada exclusiva-<br />
mente pela Enercon como NL24. A TWE é o parceiro res-<br />
ponsável pela montagem da lâmpada. A HARTING fornece o<br />
alojamento da lâmpada LED IP 65, a presilha de montagem<br />
para instalação na torre, e o sistema de cabeamento (VAB)<br />
para a TWE. A TWE fabrica as lentes Plexiglas truLED e<br />
os PCBs LED. Ela, então, instala estes itens junto com o ca-<br />
beamento no alojamento da fonte de alimentação, executa<br />
testes funcionais e inspeção final, e entrega a iluminação<br />
interna da torre para a Enercon em uma embalagem especial<br />
(engradado de madeira com divisórias).<br />
Fig. 1: Lâmpada LEd nL24 da Enercon<br />
A lâmpada LED NL24 da iluminação interna da torre tem<br />
uma vida útil de pelo menos 10 anos a temperaturas am-<br />
bientes entre -50 e +70 graus Celsius. A voltagem opera-<br />
cional é de 24V, a corrente de repouso é de 0 A, e o atual<br />
consumo operacional é de 350 mA. O ângulo de visão fica<br />
paralelo à torre (parede), e o LED emite luz branca.<br />
O NL24 atende os requisitos de iluminação de emergência<br />
definidos na IEC 60598-2-22: modificado em 1997 + A1:<br />
20 harting tec.News 17 (2009)
2002; versão alemã EN 60598-2-22 + Corrigendum 1999<br />
+ A1: 2003 e TÜV Nord. Entre 12 e 15 lâmpadas internas<br />
são usadas na torre de uma turbina eólica, dependendo da<br />
altura da torre.<br />
A partir de janeiro de 2009, a nova iluminação interna será<br />
instalada nas torres de todas as turbinas eólicas Enercon<br />
E70/E82. Há planos para instalar o novo sistema de ilu-<br />
minação interna em todas as outras turbinas eólicas E40/<br />
E48/E58 (800 kW-1 MW) e E126 (6 MW).<br />
sisTEma EnCLausuRado<br />
Fig. 2: iluminação interna da torre<br />
A redundância é projetada no sistema. Há dois circuitos de<br />
iluminação interna por LEDs na torre (luzes numeradas<br />
pares e ímpares). Um alarme acústico soa caso um dos<br />
circuitos falhar. A HARTING monta um alarme acústico Mo-<br />
Fig. 3: Testes funcionais das lâmpadas LEd da Enercon<br />
Fig. 4: “Conector acústico”<br />
eller Compact em um protetor Han® 3A. A HARTING pro-<br />
duz e fornece o alarme como uma unidade de dispositivo/<br />
funcional completa, encapsulada (moldada), incluindo as<br />
conexões elétricas. O alarme acústico é conectado à última<br />
luz NL24 interna de torre com numeração ímpar durante a<br />
montagem final da turbina eólica, para salvaguardar am-<br />
bos os circuitos caso o sistema de iluminação falhe, e emite<br />
um alarme acústico para qualquer um que esteja na torre<br />
quando a falha acontece.<br />
O perfil do sistema LED e sua conveniência de uso na indústria<br />
de energia eólica mostram como o sistema é robusto.<br />
Há outras aplicações potenciais em sistemas de produção<br />
industrial, telecomunicações e ao ar livre. A longa vida<br />
útil dos sistemas LED, a boa proteção contra umidade e a<br />
excelente qualidade dos produtos faz deles a escolha ideal<br />
para estas aplicações.<br />
JEns grunwald<br />
Area Sales Manager, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
jens.grunwald@HARTING.com<br />
21
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
22 harting tec.News 17 (2009)
Rainer Bussmann<br />
Conectores para todos os ambientes<br />
a harting executa testes ao ar livre para verificar a confiabilidade de seus<br />
conectores.<br />
Conectores de dados e de energia estão sendo cada vez mais instalados ao ar livre em aplicações de telecomunicações.<br />
A longo prazo, a exposição ao ar livre exerce demandas significativas sobre a confiabilidade, facilidade de<br />
uso e manutenção. A HARTING faz uma série de testes em seus produtos para assegurar que eles resistam a severas<br />
condições ao ar livre.<br />
Conectores de dados e energia estão sendo cada vez mais<br />
instalados ao ar livre nas atuais aplicações de telecomuni-<br />
cações como WiMAX, LTE e sistemas de transmissão de 3º<br />
geração. O espectro do produto abrange uma ampla gama<br />
de conectores, incluindo robustos conectores de energia e<br />
de fibra óptica que requerem manipulação especial.<br />
Por exemplo, conectores são instalados na ligação entre<br />
o Terminal de Rádio Remoto (RRH) ao ar livre, que é preso<br />
ao mastro, e a estação base (Nó B). Neste exemplo, os<br />
conectores têm que suportar uso móvel de curto prazo,<br />
mas também devem garantir transmissão segura e livre<br />
de falhas durante 15 anos ou mais sob condições severas.<br />
Conectores ao ar livre também devem ser fáceis de instalar<br />
e remover sem qualquer limitação a seu uso ou confiabilidade,<br />
mesmo em operação contínua, quando são expostos<br />
a severas condições ambientais. Geada, neve, níveis extremos<br />
de umidade como, por exemplo, em chuvas contínuas,<br />
poeira, longa exposição ao sol, calor e períodos de tempo<br />
seco exercem um efeito sobre os materiais, montagem e<br />
manipulação, e tudo isto deve ser levado em consideração<br />
durante a fase de projeto.<br />
O perfil dos requisitos exige critérios de confiabilidade<br />
operacional e facilidade de manutenção que exercem demandas<br />
significativas sobre a equipe de desenvolvimento e<br />
projeto, porque a tentativa de atender estes dois requisitos<br />
pode levar à soluções contraditórias. A tarefa dos engenheiros<br />
da HARTING é reconciliar os conflitos que surgem.<br />
A HARTING faz testes ao ar livre para verificar a funcio-<br />
nalidade, confiabilidade e capacidade de manutenção das<br />
soluções.<br />
a LinHa ao aR LiVRE da HaRTing<br />
As soluções ao ar livre confiáveis e resilientes da HARTING<br />
são construídas com alojamentos IP 65 e 67, que têm um<br />
histórico comprovado em aplicações de campo. A família<br />
de produtos HARTING para aplicações de telecomunicações<br />
ao ar livre é baseada nestes alojamentos, oferecendo solu-<br />
ções para:<br />
- distribuição de energia com condutores de cortes trans-<br />
versais de até 3 x 10mm 2 ;<br />
- transmissão de dados por cabos de cobre, por exemplo<br />
RJ45;<br />
- fibra óptica usando a face de encaixe LC dúplex padro-<br />
nizada;<br />
- distribuição híbrida de dados/energia (cobre ou fibra óp-<br />
tica).<br />
Um procedimento de teste eficiente foi desenvolvido<br />
para verificar o desempenho das soluções ao ar livre da<br />
HARTING. O projeto destas soluções é baseado em uma es-<br />
pecificação diferenciada, e as soluções são submetidas a<br />
uma extensa série de testes complexos que simulam condi-<br />
ções de campo reais, para avaliar a adequação dos produtos<br />
às aplicações ao ar livre.<br />
O laboratório central do HARTING Technology Group (CTS,<br />
Corporate Technology Service) faz os testes, e também de-<br />
3<br />
23
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
senvolve o complexo e extremamente exigente perfil de<br />
teste. Esforços extensos são necessários para definir os<br />
parâmetros de teste, porque os órgãos reguladores internacionais<br />
relutam em definir critérios de teste obrigatórios<br />
para conectores ao ar livre. Isto é compreensível, porque<br />
há enormes variações nas condições climáticas ao redor do<br />
mundo. As condições ao ar livre podem ser extremas, e os<br />
requisitos podem ser contraditórios.<br />
Porém, a indústria não pode conviver com o status quo,<br />
porque a situação é muito clara em termos de aplicação<br />
- visual insPEction<br />
- Polarizing mEthod<br />
- contact rEsistancE<br />
grouP a<br />
mEchanical and ElEctrical ProPErtiEs<br />
damp heat, cyclic<br />
corrosion flowing mixed gas<br />
salt mist test, cyclic<br />
dry heat<br />
cold<br />
iP 65 test<br />
iP 67 test<br />
mechanical operation<br />
Effectiveness of the coupling device<br />
iP 65 test<br />
iP 67 test<br />
initial insPEction<br />
prática. Os clientes querem e esperam que a indústria entregue<br />
soluções para aplicações ao ar livre. A HARTING está<br />
adotando uma abordagem pro ativa, e tomou as medidas<br />
necessárias, incluindo uma simulação realista de cada con-<br />
dição concebível em sua série de testes ao ar livre.<br />
a séRiE dE TEsTEs da HaRTing<br />
A série de testes da HARTING inclui testes mecânicos, elé-<br />
tricos e climáticos, que são divididos em dois grupos. O<br />
grupo A (série de testes mecânicos e elétricos) submete os<br />
itens em teste a vários níveis de baixas e altas tempera-<br />
- insulation rEsistancE<br />
- voltagE Proof (data and PowEr contact)<br />
- imPulsE withstanding voltagE<br />
grouP B<br />
climatic sEquEncE<br />
weathering and exposure to laboratory light sources<br />
uv-test<br />
ozone resistance<br />
dry heat<br />
cold<br />
iP 65 test<br />
iP 67 test<br />
mechanical operation<br />
Effectiveness of the coupling device<br />
iP 65 test<br />
iP 67 test<br />
Fig. 1: Visão geral dos testes ao ar livre da HaRTing<br />
24 harting tec.News 17 (2009)
Fig. 2: soluções HaRTing ao ar Livre p/ Telecom –<br />
aprovadas p/ condições ao ar livre<br />
turas, corrosão, salinidade e vapor. Os conectores devem<br />
continuar funcionando, mesmo quando expostos extremo<br />
stress.<br />
O Grupo B avalia o desempenho durante a exposição a<br />
tensões climáticas, incluindo condições de tempo, ozônio<br />
e radiação UV. Uma vez mais, os itens em teste devem<br />
continuar funcionando corretamente sob stress. Os testes<br />
asseguram que os itens atendam os critérios derivados das<br />
classificações de proteção IP 65 e 67, que são claramente<br />
definidas. A Fig. 1 mostra uma visão geral da série de testes<br />
ao ar livre da HARTING.<br />
A correta seleção do material da base do conector é essencial<br />
para assegurar a durabilidade a longo prazo dos<br />
conectores ao ar livre. Dependendo da aplicação, as bases<br />
e carcaças da HARTING são feitos em plástico (poliamida PA<br />
ou policarbonato PC) ou metal (peças moldadas e zincadas<br />
ou em aço inoxidável). Atenção especial também é dada aos<br />
materiais utilizados nas juntas e prensa-cabos. O ozônio e<br />
a radiação UV podem degradar seriamente a elasticidade<br />
dos materiais das juntas. Na exposição à luz solar extrema<br />
ou outras condições de tempo muitos materiais se tornam<br />
quebradiços, e uma vedação segura não pode mais ser garantida.<br />
Os materiais adequados devem ser avaliados em<br />
Fig. 3a: Junta padrão porosa após o teste de ozônio/uV Fig. 3b: Junta especial ao ar livre, ainda em boas condições após o<br />
teste de ozônio/uV<br />
testes extensos para assegurar que isto não aconteça. A<br />
HARTING analisou os resultados dos testes e incorporou<br />
as conclusões à sua linha de produtos, para assegurar que<br />
suas soluções ao ar livre atinjam o desempenho esperado<br />
pelos clientes.<br />
rainEr Bussmann<br />
Senior Product Manager<br />
Telecom Outdoor Interfaces, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
rainer.bussmann@HARTING.com<br />
25
tec.News 17: Automation IT<br />
26 harting tec.News 17 (2009)
Gerhard Kirschenhofer, Johannes Kneidl & Walter Gerstl<br />
notícias móveis<br />
aplicações de multimídia e vídeo<br />
baseadas em Ethernet se tornaram<br />
padrão em serviços de transporte<br />
público municipais<br />
Na cidade de Innsbruck (Áustria), novos bondes já estão<br />
sendo equipados com sistemas de infotainment. No futuro,<br />
os passageiros das rotas de transporte locais de Innsbruck<br />
poderão não apenas alcançar seus destinos com mais<br />
conforto, mas também vão receber informações sobre as<br />
próximas paradas junto com os noticiários mais recentes.<br />
A HARTING fornece hardware de conexão segura e confiável<br />
para aplicações móveis de sistemas Ethernet em veículos<br />
sobre trilhos.<br />
Qual é a próxima parada? Como estará o tempo? Quais são os<br />
últimos resultados do futebol? Quantas paradas faltam para<br />
chegar ao meu destino? O que está acontecendo no mundo? O<br />
tempo gasto viajando é freqüentemente um tempo de reflexão<br />
rápida – mas com curtos tempos de percurso na região, talvez<br />
de cinco minutos apenas, não há muito tempo para ler um<br />
livro ou jornal. Ainda assim, todos gostamos de ficar bem in-<br />
formados – com rapidez e confiabilidade. O infotainment para<br />
passageiros em rotas de transporte municipais se estabeleceu<br />
nos últimos anos como uma plataforma útil e muito utilizada<br />
para veicular informações, entretenimento e propaganda. Para<br />
oferecer a seus passageiros o melhor serviço possível, a em-<br />
presa Innnsbrucker und Verkehrsbetriebe und Stubaitalbah-<br />
nen GmbH (IVB) equipou seus novos bondes com sistemas de<br />
infotainment da empresa “SYCUBE Information Technology”.<br />
O objetivo é oferecer aos passageiros as últimas notícias o<br />
tempo todo. Ao mesmo tempo as telas também representam<br />
uma atraente plataformas para propaganda, assegurando, as-<br />
sim, um retorno a longo prazo do investimento.<br />
Um conceito único da SYCUBE em cooperação com a HARTING<br />
no campo de componentes de Ethernet ativos e aprovados para<br />
estradas de ferro, e tecnologia de conectores elétricos seguros.<br />
Os bondes são equipados com oito telas multimídia por carro,<br />
projetadas para entreter e informar os passageiros.<br />
3<br />
27
tec.News 17: Automation IT<br />
Os 32 novos bondes do tipo BOMBARDIER FLEXITY 1 Outlook<br />
vão substituir gradualmente a frota antiga, entrando em ope-<br />
ração na rede municipal de bondes e na linha “Stubaitalbahn.”<br />
Os novos bondes de Innsbruck impressionam por suas carac-<br />
terísticas de conforto, como entradas em nível que dão acesso<br />
fácil e sem esforço aos passageiros portadores de deficiência.<br />
O veículo também fornece espaço suficiente para carrinhos de<br />
bebê, cadeiras de rodas etc., oferecendo também ambiente com<br />
ar condicionado. Baseado no inovador conceito da Bombardier<br />
que permite o uso de conjuntos de rodas convencionais em<br />
um veículo com 100% de plataforma baixa, os bondes são ca-<br />
racterizados por uma rodagem excepcionalmente silenciosa<br />
e um interior sem degraus. Foi dada particular importância à<br />
segurança de passageiros e motoristas. Os modernos bondes<br />
FLEXITY Outlook são pintados nas cores da empresa opera-<br />
cional IVB, e refletem o conceito de transporte urbano con-<br />
temporâneo para Innsbruck e a região.<br />
Todo bonde novo em Innsbruck é equipado com um sistema<br />
de informações. Dois painéis TFT de 15” em cada bonde exi-<br />
bem aos passageiros o conteúdo do sistema de infotainment<br />
preparado pelas pessoas responsáveis pelas transmissões. As<br />
soluções que foram criadas aqui são baseadas em tecnologia<br />
absolutamente nova. Para atender os requisitos em termos de<br />
padronização, e também para implementar o projeto a um cus-<br />
to viável, uma solução de Protocolo de Internet (IP) fornecida<br />
pela HARTING foi usada para a interconexão dos componentes<br />
baseados em PC. A solução completa inclui duas unidades,<br />
cada uma com quatro monitores TFT de 15” dispostos em ‚V‘,<br />
protegidos por vidro inquebrável à prova de vandalismo.<br />
Elas são conectadas via Protocolo de Internet e uma interface<br />
Ethernet M12 a um Servidor de Multimídia (MMS – vide<br />
figura) com um disco rígido (opcionalmente removível) e um<br />
conector HARTING de 7/8” para entrada/saída e fornecimento<br />
de energia. Informações e boletins meteorológicos são trans-<br />
mitidos com a ajuda de uma conexão de comunicação móvel<br />
HSDPA entre as emissoras públicas e o Servidor de Multimídia<br />
em tempo real. Este último é conectado às estações a bordo por<br />
um conector M12 que também é fornecido pela HARTING.<br />
[1] marcas registradas da Bombardier inc. ou de suas subsidiárias<br />
Módulos especiais foram escolhidos durante o desenvolvimento<br />
das telas. Com base nos requisitos da norma européia EN<br />
50 155 para sistemas usados em veículos sobre trilhos, os<br />
desenvolvedores conseguiram entregar uma fonte de energia<br />
capaz de resistir a altas temperaturas.<br />
mais do quE aPEnas EnTRETEnimEnTo<br />
Além de proporcionar aos passageiros entretenimento e informações,<br />
os bondes de Innsbruck também oferecem o potencial<br />
para prestar uma faixa mais ampla de serviços, e aumentar a<br />
segurança de passageiros. Os veículos foram projetados como<br />
bondes de plataforma baixa que podem atender plenamente<br />
as necessidades e requisitos de passageiros com restrições de<br />
mobilidade. Agora os usuários de cadeira de rodas também podem<br />
subir ou descer dos bondes sem nenhuma dificuldade. Os<br />
motoristas também têm a opção de usar sistemas de monitoração<br />
on-line por vídeo para observar as áreas de cadeiras de<br />
rodas e carrinhos de bebês, etc., e também as áreas da porta<br />
de entrada, permitindo assim oferecer a ajuda necessária aos<br />
passageiros no embarque ou desembarque.<br />
O sistema de monitoração por vídeo inclui um monitor de tela<br />
instalado na cabine do motorista, que é ligado automaticamente<br />
quando o veículo pára depois que um dos botões de<br />
parada é pressionado, um computador multimídia localizado<br />
na cabine de passageiros atrás do recorte do teto, e duas câmeras<br />
de monitoração que registram imagens das áreas de<br />
deficientes e de entrada. O sistema SYCUBE transmite então<br />
Fig. 1: Cabine de passageiros – telas multimídia<br />
28 harting tec.News 17 (2009)
os dados de imagem diretamente para o monitor do motorista<br />
pelos conectores Ethernet M12 da HARTING.<br />
Para monitorar a cabine de passageiros inteira, o veículo é<br />
equipado com oito câmeras. Além disso, uma câmera indivi-<br />
dual é montada em cada cabine do motorista para monitorar<br />
os trilhos. As imagens destas câmeras são gravadas e servem<br />
como documentação em caso de acidente ou qualquer outra si-<br />
tuação crítica de tráfego. Isto representa uma grande melhoria<br />
em termos de segurança dos passageiros.<br />
TECnoLogia dE ConExão HaRTing<br />
Os produtos da HARTING são amplamente utilizados nos novos<br />
bondes de Innsbruck. Um aspecto central aqui é seu uso em<br />
aplicações de Ethernet. A comunicação entre o computador<br />
de multimídia e as telas de monitoração é gerenciada por um<br />
Switch Ethernet eCon 4080-B1 da HARTING. As informações<br />
são transmitidas por cabos Ethernet especiais, dispostos em<br />
sua maioria no teto do veículo. Conectores plug-in circulares<br />
HARTING M12 são usados junto com conectores Ethernet RJ45<br />
IP 20 da HARTING com tecnologia de conexão rápida. Os conec-<br />
tores M12 foram especialmente desenvolvidos para exigentes<br />
aplicações ferroviárias, e têm contatos D-coding e de grimpa-<br />
gem. Nos pontos de conexão modular do veículo, conectores<br />
de contato Quintax Z do Sistema Modular Han® são usados<br />
com alojamentos IP 68 Han® HPR (High Pressure Railway)<br />
para transmissão de dados Ethernet – uma combinação bem-<br />
sucedida e aprovada em campo há muitos anos.<br />
Na próxima geração, o fornecimento de energia para as câme-<br />
ras IP será feito com a ajuda do switch HARTING PoE (Power<br />
over Ethernet) eCon 4080-BPOE. Aqui, a câmera recebe a<br />
energia necessária do sinal de dados Ethernet, o que signi-<br />
fica que nenhum cabo adicional precisa ser instalado para o<br />
fornecimento de energia.<br />
Devido ao uso de um sistema de barramento Ethernet que<br />
percorre o veículo, a quantidade de cabeamento necessária<br />
pode ser significativamente reduzida em comparação com o<br />
antigo cabeamento ponto a ponto, com cabos coaxiais e fontes<br />
de energia separadas para as câmeras. Além da instalação<br />
simples e rápida dos componentes, o novo layout de cabeamento<br />
também oferece uma economia de peso significativa<br />
graças ao número reduzido de conectores e cabos necessários<br />
em comparação com os sistemas anteriores, oferecendo menor<br />
consumo de energia e reduzido, assim, o impacto sobre o meio<br />
ambiente.<br />
Porém, os produtos HARTING também são implementados fora<br />
de aplicações Ethernet. Por exemplo, os conectores industriais<br />
da série Han® (padrão da HARTING) formam a coluna vertebral<br />
do cabeamento do veículo. Estes conectores são equipados com<br />
os módulos necessários, e usados nos pontos de conexão mo-<br />
dular do veículo, e também como conectores de dispositivos<br />
e componentes de subsistemas do equipamento de bordo do<br />
veículo.<br />
Graças aos conectores de alta qualidade da HARTING, a<br />
SYCUBE pode fornecer o sistema de informações aos pas-<br />
sageiros e o sistema de monitoração de vídeo. Ambos estes<br />
sistemas foram integrados em um único sistema. Dipl.Ing.<br />
Gerhard Kirschenhofer – CEO da SYCUBE Information Tech-<br />
nology em Viena – fez questão de segurança em termos de<br />
conectores: “Em cada área, componentes da maior qualidade<br />
foram selecionados. Portanto, para nós era absolutamente<br />
essencial selecionar conectores da mais alta qualidade”. A<br />
SYCUBE torna isto possível: enquanto os bondes estiverem<br />
em serviço, os passageiros são mantidos sempre atualizados<br />
com informações de alta qualidade.<br />
JohannEs KnEidl<br />
Engineering Project Manager<br />
FLEXITY Outlook Innsbruck<br />
Bombardier Transportation Austria<br />
johannes.kneidl@at.transport.bombardier.com<br />
gErhard KirschEnhofEr<br />
Geschäftsführer<br />
SYCUBE Informationstechnologie GmbH<br />
kirschenhofer@sycube.at<br />
waltEr gErstl<br />
Market Manager Transportation, Austria<br />
HARTING Technology Group<br />
walter.gerstl@HARTING.com<br />
29
tec.News 17: Automation IT<br />
Michael Seele<br />
Resistente a choques<br />
Os conectores MicroTCA da HARTING são extremamente robustos e portanto satisfatórios para uso em condições<br />
ambientais severas. Nestas aplicações, os conectores precisam garantir conexões seguras apesar de serem submetidos<br />
a choques, impactos e vibrações. A HARTING também usa conectores con:card+ e de Plugs para outras aplicações<br />
além de telecomunicações.<br />
Originalmente implementado na indústria de telecomu-<br />
nicações, o MicroTCA usa um mecanismo robusto que é<br />
altamente satisfatório para aplicações industriais simples.<br />
Porém, os sistemas MicroTCA convencionais são limitados<br />
a aplicações de baixos níveis de choque e vibração. Em<br />
vários testes, a HARTING demonstrou que soluções como<br />
a con:card+ também podem ser utilizadas em áreas com<br />
fortes vibrações (por exemplo em sistemas de transporte<br />
ou aviação).<br />
Estes testes foram baseados em especificações PICMG.<br />
O grupo de trabalho “RuggedMicroTCA” atualmente está<br />
30 harting tec.News 17 (2009)
desenvolvendo várias especificações que ampliam a espe-<br />
cificação básica MTCA.0 existente. Requisitos adicionais e<br />
testes para o uso do MicroTCA em condições ambientais se-<br />
veras serão estabelecidos. Os requisitos que os conectores<br />
têm que atender já estão definidos em grande parte.<br />
REquisiTos diFEREnTEs<br />
Os perfis de requisitos estão divididos atualmente em<br />
três especificações, que visam aplicações industriais e ao<br />
ar livre (MTCA.1), aplicações do mercado de transporte<br />
(MTCA.2), e aplicações de defesa e aviação (MTCA.3). Os<br />
requisitos de resistência a choques e vibrações estão graduados<br />
dentro destes três perfis, dependendo das áreas de<br />
aplicação esperadas.<br />
As especificações são nomeadas segundo o conceito de arrefecimento,<br />
que conforme o MTCA.1, é conhecido como<br />
“robusto e resfriado a ar.” Isto se refere a um resfriamento<br />
a ar que deve satisfazer requisitos adicionais relativos a<br />
testes de vibração e choque, e é planejado para aplicações<br />
industriais em particular. Como amplas faixas de temperatura<br />
também são definidas, o MicroTCA também é interessante<br />
para aplicações ao ar livre (por exemplo estações<br />
base para telecomunicações).<br />
Os sistemas MTCA.2 precisam atender a “especificação de<br />
robustez e resfriamento a ar,” e portanto devem ser projetados<br />
para condições de choque e vibração mais extremas. O<br />
resfriamento a ar também é planejado para estes sistemas,<br />
porém com requisitos mais exigentes em termos de choque<br />
e vibração.<br />
A especificação MTCA.3 descreve um resfriamento sem<br />
partes móveis (“especificação de resfriamento por dutos<br />
rígidos”). Os módulos são fixados no sistema por meio de<br />
travas em cunha, de forma que o calor possa ser descarregado<br />
por placas frias.<br />
TEsTEs dE TEnsão aVançados<br />
Em todas as três aplicações, o sistema é freqüentemente<br />
exposto a enormes tensões. É, portanto, absolutamente es-<br />
sencial que o conector resista a esta tensão sem nenhuma<br />
interrupção do contato. Isto representa um grande desafio<br />
para um conector de borda de placa como o MicroTCA, e a<br />
HARTING é a primeira empresa a enfrentar este desafio.<br />
Para assegurar que o conector MicroTCA da HARTING re-<br />
sista a estas tensões, a HARTING realizou vários testes e<br />
simulou as condições descritas em um laboratório apro-<br />
Fig. 1: as 3 placas advancedmC foram testadas com o fator de forma<br />
“duplo tamanho grande,” com um peso de 700 gramas cada<br />
vado. O objetivo era provar que as soluções da HARTING<br />
já atendem requisitos futuros, desde o MTCA.1 até o MT-<br />
CA.3. O sistema de teste foi equipado com componentes<br />
mecânicos de acordo com a especificação MTCA.0. Módulos<br />
AdvancedMC convencionais de acordo com PICMG AMC.0<br />
foram usados como placas de teste.<br />
EsPECiFiCação dE RoBusTEz E REsFRiamEnTo a aR<br />
(mTCa.1)<br />
Para o MTCA.1, uma vibração senoidal com uma freqüência<br />
alternada de 2Hz a 200Hz foi planejada. Esta faixa de<br />
freqüência passa dez vezes pelos três eixos; a configuração<br />
do teste simula três vezes a aceleração da gravidade<br />
(30m/s2). Nenhuma interrupção de contato deve acontecer<br />
3<br />
31
tec.News 17: Automation IT<br />
durante os testes. O conector HARTING con:card+ passou<br />
neste teste com sucesso.<br />
Porém, as condições de teste não levam em conta o fato que<br />
acelerações muito maiores podem ocorrer no sistema. Para<br />
���������������� � �<br />
���<br />
���<br />
��<br />
�<br />
���������������<br />
���������<br />
���<br />
� �� ��� ����<br />
��������������<br />
Fig. 2: Enquanto a vibração senoidal a 30m/s 2 atua no sistema, a<br />
uma ressonância de aprox. 100Hz, o valor é de quase 200m/s 2 .<br />
simular um caso extremo, as placas de teste usadas com o<br />
fator de forma “duplo tamanho grande” pesam 700 gramas.<br />
A placa que, como no sistema real, revela uma pequena<br />
folga nas trilhas-guia e na fixação, entra em ressonância ao<br />
passar por certa faixa de freqüência. No eixo de oscilação<br />
perpendicular à placa de teste, na faixa de ressonância,<br />
uma aceleração de até 20 vezes a da gravidade foi medida<br />
na placa de teste perto do conector.<br />
con:card+ EViTa inTERRuPção dE ConTaTos<br />
Quando submetidos a estas enormes tensões, nenhuma<br />
interrupção de contato ocorreu nos conectores HARTING<br />
con:card+ testados. A alta força normal dos contatos esta-<br />
bilizou as placas de teste durante altas acelerações. Isto<br />
evitou qualquer interrupção de contato que poderia ter<br />
sido causada ao aumentar a ressonância. O caso extremo<br />
(vibração da placa contra o isolador, que poderia causar<br />
dano permanente ao conector) foi evitado.<br />
No sentido de vibração longitudinalmente ao slot do conec-<br />
tor, o GuideSpring atua como um estabilizador. O propósito<br />
original do GuideSpring é compensar qualquer divergên-<br />
cia de tolerância possível por meio de um posicionamento<br />
definido. O GuideSpring pressiona a placa contra a parede<br />
oposta, fixando-a. Durante choques e vibrações mais fortes,<br />
esta fixação pelo GuideSpring evita qualquer movimento<br />
no sentido longitudinal do conector, e portanto qualquer<br />
interrupção de contato também.<br />
O teste de vibração foi seguido por seis choques em cada<br />
um dos três eixos, usando a mesma configuração de teste.<br />
Estes choques simulam 25 vezes a aceleração da gravidade.<br />
O conector HARTING con:card+ também passou neste teste<br />
de choque sem interrupções.<br />
Além dos conectores HARTING, foram testados também<br />
dois conectores MicroTCA convencionais sem recursos<br />
con:card+. No teste, os conectores MicroTCA convencio-<br />
nais revelaram interrupções de contato regulares em dois<br />
dos três eixos. Estas interrupções aconteceram no teste de<br />
vibração e no de choque. Estes são precisamente os dois<br />
sentidos de oscilação descritos acima.<br />
Uma avaliação óptica dos módulos de teste revelou a razão<br />
das interrupções de contato (Figs. 3 e 4). O desgaste dos<br />
contatos do conector nos terminais de ouro (depois de 100<br />
ciclos de encaixe e do teste de vibração e choque) mostra<br />
que o módulo de teste se moveu no conector. Este movimen-<br />
to foi tão grande que o contato saiu do terminal de ouro.<br />
Porém, a figura do conector HARTING con:card+ (Fig. 5)<br />
mostra que, durante os ciclos de encaixe, o GuideSpring<br />
deslocou o módulo um pouco para o meio e o manteve com<br />
firmeza no lugar durante o teste de vibração e choque. O<br />
GuideSpring, portanto, deu uma contribuição fundamental<br />
32 harting tec.News 17 (2009)
Fig. 3+4: ao testar conectores sem as propriedades con:card+ o módulo de teste se moveu, e<br />
isto causou interrupções de contato.<br />
para o bom desempenho do conector con:card+, em compa-<br />
ração com conectores sem GuideSpring.<br />
PLuguE suBsTiTui TERminais dE ouRo<br />
A HARTING oferece o conector como uma alternativa à<br />
extremidade de placa e terminais de ouro na placa Ad-<br />
vancedMC. A tolerância de fabricação do conector é muito<br />
mais baixa que a da extremidade da placa PCB. As inter-<br />
rupções de contato baseadas nos problemas de tolerância<br />
da extremidade da placa são evitadas desde o início. Isto<br />
também foi mostrado no teste de vibração e choque, que<br />
o conector passou com sucesso sem nenhuma interrupção<br />
de contato.<br />
Fig. 5: o conector HaRTing con:card+ com<br />
guidespring passou no teste com sucesso<br />
Fig. 6: o conector de chassi con:card+ e o conector para o<br />
módulo advancedmC<br />
HaRdEnEd aiR CooLEd sPECiFiCaTion (mTCa.2)<br />
A especificação do MTCA.2 apenas começou, porém os<br />
requisitos fundamentais para os conectores de chassi já<br />
foram mais ou menos estabelecidos. Um teste de vibração<br />
com vibração aleatória será definido como condição de<br />
teste. A intensidade da vibração e, portanto, a tensão do<br />
sistema é medida no assim-chamado nível PSD (densidade<br />
espectral de energia). O teste, tal como discutido hoje no<br />
PICMG, será feito com o nível PSD 0,1g2 /Hz. Isto corresponde<br />
a uma aceleração máxima de 13g. Nos testes, o conector<br />
con:card+ atendeu estes e outros requisitos: ele passou no<br />
teste ao nível PSD de 0,2g2 maioREs REquisiTos Com REsFRiamEnTo PoR<br />
duTos (mTCa.3)<br />
Na especificação MTCA.3, as placas AdvancedMC são fixadas<br />
firmemente ao sistema. Depois de apertar as travas em<br />
cunha, não há mais nenhum movimento nos trilhos-guia.<br />
No teste da especificação de resfriamento por dutos rígidos,<br />
a configuração do teste também é fixada deste modo. Só a<br />
área de contato é testada embora com requisitos mais altos,<br />
porém o sistema deve resistir a tensões ainda maiores<br />
/Hz (max. 18g). Nem o choque quando submetido a choques e vibrações.<br />
com 40g revelou qualquer interrupção de contato. 3<br />
33
tec.News 17: Automation IT<br />
Um teste com vibração aleatória também foi definido (con-<br />
forme EIA-364.28). A condição do teste será um nível PSD<br />
de 0,2g 2 /Hz. O conector con:card+ também passou neste<br />
teste com sucesso. Além disso, o con:card+ da HARTING<br />
passou neste teste mesmo a um nível PSD de 1,5g 2 /Hz sem<br />
interrupção de contato.<br />
O teste de choque para MTCA.3 é baseado na especificação<br />
VITA 47 e MIL-STD-810, com 40 vezes a aceleração da gra-<br />
vidade. A HARTING aumentou este requisito novamente e<br />
testou com sucesso a 50 vezes a aceleração da gravidade.<br />
O PICMG continuará trabalhando em uma especificação<br />
para um sistema MicroTCA robusto. Espera-se que as es-<br />
pecificações e requisitos sejam mudados e ajustados du-<br />
rante o curso das discussões. Os testes mostram o fato de<br />
que os conectores HARTING MicroTCA podem ser usados<br />
em sistemas dentro de ambientes severos como aplicações<br />
ao ar livre, de transporte, aviação e defesa sem deixar de<br />
oferecer alta confiabilidade de contato. Por outro lado, co-<br />
nectores MicroTCA convencionais produziram resultados<br />
muito mais pobres, e atualmente não podem ser usados no<br />
mesmo espectro de aplicação.<br />
��������������� � �<br />
Em 2005 o HARTING Technology Group e o ept<br />
GmbH & Co. KG se uniram para aperfeiçoar os<br />
conectores AdvancedMC já existentes, melho-<br />
rando essencialmente deste modo sua confiabili-<br />
dade de contato. O resultado é uma nova geração<br />
de conectores de sinal AdvancedMC que a ept e<br />
a HARTING lançaram no mercado sob o selo de<br />
qualidade con:card+. Ambas as empresas asse-<br />
guraram um padrão de qualidade bem definido<br />
com o con:card+, e além disso ambas oferecem<br />
um fornecimento duplo.<br />
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���������<br />
Fig. 7: durante o teste de choque, o sistema é acelerado a quase<br />
500m/s 2<br />
michaEl sEElE<br />
Global Product Manager TCA Connectors, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
michael.seele@HARTING.com<br />
34 harting tec.News 17 (2009)
Ingo Siebering & Kristian Brdar<br />
Padrão global no fornecimento<br />
de energia<br />
o iEc 61850 garante um sistema consistente e solução de comunicações para<br />
dispositivos de chaveamento.<br />
Até agora, não havia nenhum padrão uniforme para tecnologias de proteção e controle. Em resposta, a International<br />
Electrotechnical Commission (IEC) e o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) desenvolveram o padrão<br />
IEC 61850.<br />
A padronização de sistemas, componentes de sistemas, e tecnologias<br />
de conexão e comunicações formam a base para o<br />
efetivo uso industrial das tecnologias. Embora soluções individuais<br />
possam ser apropriadas e úteis para a respectiva<br />
aplicação, o principal requisito para se alcançar integração<br />
ou cooperação de sistemas é a compatibilidade.<br />
No passado, apenas sistemas e soluções de comunicação proprietárias<br />
para dispositivos de chaveamento estavam disponíveis<br />
para empresas de fornecimento de energia e operadores<br />
de rede. Até agora, não havia nenhum padrão uniforme para<br />
tecnologias de proteção e controle.<br />
Para corrigir isto, há alguns anos a IEC e o IEEE juntos formaram<br />
um grupo de trabalho, com o objetivo de desenvolver<br />
um novo padrão e estabelecê-lo no mercado. Isto resultou no<br />
padrão IEC 61850, que é suportado pelos fabricantes de dispositivos<br />
de chaveamento e fornecedores de energia.<br />
o oBJETiVo<br />
O objetivo era criar um padrão de comunicação uniforme e<br />
global para o controle de subestações, que permitisse a rápida<br />
transmissão e controle de dados. A infra-estrutura autônoma<br />
de dispositivos que dominou o mercado até então, e que<br />
Fig. 1: Transmissor-receptor sFP<br />
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
não permitia a compatibilidade de diferentes sistemas proprietários,<br />
teve que ser substituída. Também era importante<br />
considerar o fato de que muitos fornecedores de energia já<br />
trabalham em nível internacional, ou irão fazê-lo no futuro, e<br />
portanto, poderão recorrer a um padrão global. Este é o único<br />
modo de minimizar custos e assegurar a rentabilidade dos<br />
projetos.<br />
O principal objetivo técnico é alcançar a interoperabilidade<br />
por meio da comunicação padronizada entre dispositivos de<br />
diferentes fabricantes. Porém, também é possível obter economia<br />
em termos de projeto de sistemas e segurança de investimentos<br />
ao expandir e modificar os requisitos da planta.<br />
a soLução HaRTing<br />
Com os switches Ethernet da série mCon 1000, o HARTING<br />
Technology Group oferece uma solução de comunicação ba-<br />
seada no IEC 61850. Os switches são particularmente bem<br />
equipados para redes de comunicação em estações de distri-<br />
buição de energia, instalações de turbinas eólicas ou aplica-<br />
ções semelhantes. A série mCon 1000 da HARTING atende os<br />
requisitos do IEC 61850-3.<br />
Fig. 2: switch Ethernet mCon 1083-asFP<br />
35
Os switches Ethernet mCon 1000 foram especificamente proje-<br />
tados para alto desempenho no uso industrial. Eles suportam<br />
até quatro métodos de acesso para o gerenciamento: SNMP,<br />
V.24, Telnet e o conveniente acesso Web, cada um com privi-<br />
légios de acesso. Além disso, o software de gerenciamento<br />
de rede mCon-Manager V3 está disponível para configuração<br />
do switch.<br />
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
A classe de proteção, faixa de temperatura e estabilidade me-<br />
cânica garantem um alto nível de segurança operacional e<br />
adequado para atender os requisitos industriais mais exigen-<br />
tes. Até oito estações Ethernet e vários módulos conectáveis<br />
(SFPs) podem ser conectados ao switches por meio de pares<br />
de cabos trançados e blindados, para personalizar individu-<br />
almente a interface com as aplicações. O conceito de geren-<br />
ciamento permite a simples e centralizada configuração e<br />
administração. Para mencionar apenas algumas das caracte-<br />
rísticas implementadas estão: Rapid Spanning Tree (RSTP),<br />
Gerenciamento de Segurança com controle de acesso, Auten-<br />
ticação abrangente com Radius e IEEE802.1X, IGMP Snooping,<br />
VLAN, Qualidade de Serviço (QoS), Priorização e SNMP traps.<br />
As configurações podem ser copiadas ou trocadas utilizando<br />
o cartão de memória opcional (incluindo opcionalmente o endereço<br />
MAC).<br />
ComuniCação inTELigEnTE E TECnoLogia dE<br />
ConTRoLE<br />
Ao fazer a transição de uma rede passiva para uma ativa, é<br />
essencial ter uma tecnologia de comunicação e controle inteligente<br />
com componentes de sistema confiáveis. A série mCon<br />
1000 atende estes requisitos conforme o IEC 61850. Recursos<br />
como o uso de módulos SFP, ativação via Ethernet (PoE) e<br />
administração de segurança oferecem aos usuários funções<br />
adicionais que permitem manter um sistema de última geração<br />
no futuro também.<br />
ingo siEBEring<br />
Market Manager Power Generation,<br />
Control and Distribution, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
ingo.siebering@HARTING.com<br />
Kristian Brdar<br />
Sales Engineer, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
kristian.brdar@HARTING.com<br />
36 harting tec.News 17 (2009)
Holger R. Doerre & Heinrich Schmettkamp<br />
A “Energia Verde” não é uma opção, é essencial! A opinião,<br />
expressa pelo Presidente da Coréia do Sul Lee Meong-Bak no<br />
“Fórum de Energias Renováveis” em 11 de setembro de 2008<br />
em Seul é clara e inequívoca. A Coréia do Sul está buscando<br />
políticas de energia que vão mapear um caminho a ser seguido<br />
– em uma rota de independência das importações de petróleo<br />
e energia. Como o Presidente Lee reivindicou em um discurso<br />
em outubro de 2008: “A época dos baixos preços da gasolina<br />
terminou. O futuro pertence a formas de energia novas e re-<br />
nováveis. Agora, nosso trabalho é desenvolver estas energias.<br />
No futuro, a Coréia deve ser mais independente possível dos<br />
crescentes preços do petróleo.”<br />
O Presidente Lee Meong-Bak enfatizou a seriedade de seu<br />
anúncio com a promessa de que, nos próximos cinco anos, o<br />
governo vai investir cerca de US$ 3 bilhões em energia solar,<br />
energia eólica e tecnologias de economia de energia para trans-<br />
formar fundamentalmente a infra-estrutura de abastecimento<br />
energético do país. De acordo com os planos do governo, a<br />
contribuição das energias renováveis deve subir para 13% até<br />
2030, e a proporção de energia nuclear deve cair para 41%,<br />
apesar do crescimento econômico contínuo. A parcela restante<br />
de 46 % será coberta por combustíveis fósseis.<br />
tec.News 17: Energia eólica<br />
novas fontes de energia para uma nação<br />
altamente energética<br />
transformação do fornecimento de energia na coréia do sul<br />
A Coréia do Sul, que já ocupa a 13º posição na economia global, está fazendo um grande esforço para adotar fontes de energia<br />
renováveis. A meta é empregar uma combinação inteligente de fontes de energia para assegurar o crescimento econômico<br />
futuro do país. A HARTING Coréia estabeleceu uma excelente reputação como uma competente parceira de desenvolvimento<br />
de sistemas e fornecedora da indústria da Coréia do Sul.<br />
Para atingir as ambiciosas metas traçadas pelo governo corea-<br />
no, programas de patrocínio bem financiados foram projetados<br />
e criados para integrar empresas sul-coreanas e internacionais<br />
às políticas governamentais de “Baixo Nível de Carbono, Cres-<br />
cimento Verde”.<br />
Estas políticas já começaram a dar seus primeiros frutos: várias<br />
empresas internacionais do setor de energias renováveis<br />
abriram escritórios na Coréia do Sul nos últimos dois anos,<br />
para se envolver desde o início. Aqui, empresas alemãs estão<br />
desempenhando um papel importante, incluindo a HARTING<br />
Technology Group.<br />
noVos PRoJETos dE EnERgias REnoVáVEis<br />
Projetos novos estão se multiplicando: após criar planos para<br />
construir a maior central elétrica movida pela força das marés<br />
do mundo, agora a Coréia do Sul está voltando sua atenção<br />
também para a energia solar e as fazendas eólicas. No começo<br />
de setembro, a empresa sul-coreana LG Solar Energy concluiu<br />
uma central elétrica solar de 300.000 m2 com uma produção<br />
nominal de 14 megawatts. Outros parques solares de grande<br />
porte já estão em fase de planejamento.<br />
3<br />
37
tec.News 17: Energia eólica<br />
Fig. 1: a equipe de desenvolvimento da unison e da HaRTing (da esquerda<br />
para a direita): Bong-Hyun sung (Engenheiro de Pesquisa Junior), Ji-yune<br />
Ryu (diretor gerente – Centro de P&d de Energia Eólica), Holger R. doerre<br />
(md HaRTing Coréia), dae-Hyun Kim (Engenheiro de Pesquisa sênior)<br />
Isto está sendo complementado com 14 novas fazendas eólicas<br />
que devem gerar um total de dois gigawatts à rede até 2012. Fa-<br />
zendas eólicas ao largo da costa de Jeju, uma pequena ilha no<br />
sul da Coréia, e ao longo da costa ocidental devem ser conclui-<br />
das até 2015, com uma produção global de 300 megawatts.<br />
FazEndo sua PaRTE: indúsTRia na CoRéia do suL<br />
Grande parte destes planos ambiciosos está sendo transformada<br />
em realidade pela própria indústria sul-coreana. A Coréia já<br />
estava ativamente envolvida em pesquisa fundamental desde<br />
os anos 1990. Mais recentemente, isto foi complementado pelo<br />
desenvolvimento das respectivas tecnologias. As empresas<br />
coreanas desenvolveram e acrescentaram às suas linhas de<br />
produtos usinas eólicas capazes de gerar até 2 megawatts. Para<br />
identificar os locais mais satisfatórios no país, também foram<br />
feitos esforços de pesquisa e documentação da qualidade e<br />
disponibilidade de vento na península coreana.<br />
Até agora, cinco empresas sul-coreanas tornaram-se ativas no<br />
campo da energia eólica. Ao lado dos principais fabricantes de<br />
usinas de energia eólica HYOSUNG e UNISON, que atualmente<br />
oferecem sistemas de energia eólica de 750 kW e 2 MW, a Doosan<br />
Heavy, a Samsung Heavy e a Hyundai Heavy Industries<br />
estão envolvidas.<br />
A ofensiva de energias renováveis na Coréia do Sul também<br />
abriu novos mercados e oportunidades para a HARTING. A Co-<br />
réia do Sul é um importante fator nos mercados asiáticos para<br />
a HARTING, particularmente com as novas atividades e estra-<br />
tégias de abastecimento energético (vide Fig. 1).<br />
soLuçõEs da HaRTing<br />
Os projetos realizados até agora destacaram o foco do envolvimento<br />
da HARTING. Em um projeto conjunto realizado<br />
pela UNISON, STEMMANN TECHNIK, HARTING Alemanha e<br />
HARTING Coréia, foi desenvolvida uma solução de sistema para<br />
o anel coletor de uma usina de energia eólica de 750 kW.<br />
Durante este desenvolvimento, grande importância foi dada à<br />
capacidade de proporcionar ao cliente conjuntos de componentes<br />
pré-configurados, fáceis de manusear, robustos e prontos<br />
que permitem a montagem e instalação com facilidade no local.<br />
Estes também são atributos importantes para o trabalho<br />
de manutenção que precisa ser realizado, e que é vital para<br />
controlar custos e minimizar o tempo de paralisação durante<br />
o trabalho de manutenção e reparos.<br />
Parte a<br />
Fig. 2: adaptador HaRTing do anel coletor<br />
A parte lateral do anel coletor do adaptador HARTING (parte B)<br />
é fornecida diretamente ao fabricante do anel de chaveamento,<br />
onde ele é instalado. Uma vez que este conjunto é fabricado,<br />
ele é fornecido ao cliente final. A parte lateral do eixo principal<br />
do adaptador HARTING do anel coletor (parte A) é finalizada<br />
localmente pela HARTING Coréia, e subseqüentemente confe-<br />
rida, embalada e entregue ao cliente final.<br />
Parte B<br />
Consequentemente, os clientes só precisam montar a parte A<br />
com a barreira térmica no eixo principal e conectar os cabos<br />
que são passados através do eixo principal. Com a ajuda da<br />
parte B pronta e pré-montada, o corpo do anel coletor é empurrado<br />
sobre a parte A e apertado. A montagem do anel coletor<br />
38 harting tec.News 17 (2009)
Estruturas de ancoragem han®<br />
(rolamentos flutuantes com elementos de guia)<br />
módulo han dd® com<br />
24 sinais de controle<br />
Barramento de fio<br />
2x 4 han®-quintax<br />
Plugue de alinhamento v2a<br />
é então acabada, e tudo o que precisa ser feito é conectar os<br />
dois cabos no lado das escovas ao anel coletor. A montagem<br />
da unidade completa do anel coletor é então completada (vide<br />
Fig. 2).<br />
Em ExPansão: HaRTing CoRéia do suL<br />
Graças à cooperação tecnológica e comercial entre a HARTING<br />
Coréia, a divisão de Negócios de Valor Agregado da HARTING<br />
Alemanha e o fabricante do anel coletor, a subsidiária regional<br />
conseguiu aumentar seus conhecimentos especializados neste<br />
campo. De igual importância é o fato de que as relações com os<br />
clientes também foram significativamente ampliadas e intensi-<br />
ficadas com base nesta cooperação. A qualidade da cooperação<br />
e a competência da HARTING Coréia estão sendo vistas com<br />
grande interesse nos mercados-alvo. O essencial aqui não é<br />
somente a competência tecnológica, que é combinada com a<br />
qualidade e confiabilidade do produto para entregar resultados<br />
que ajudarão a solidificar a reputação da empresa para projetos<br />
Fig. 3: Estrutura articulada Han-modular® com guias. Visão do conector.<br />
Estrutura articulada han-modular®<br />
com guias<br />
Embuchamento de<br />
guias ms<br />
módulo de energia han® (100 a)<br />
com terminais de parafusos axiais<br />
futuros. A cooperação internacional entre os diferentes parcei-<br />
ros, a impressionante coordenação dos processos de produção e<br />
suprimento, tudo isso realça as capacidades da HARTING e são<br />
fatores essenciais. Assim, a ofensiva sul-coreana de energias<br />
renováveis está emergindo como um dos mais significativos<br />
abridores de novas portas para as competências da HARTING<br />
em soluções específicas no mercado-alvo de energia.<br />
holgEr r. doErrE<br />
Managing Director, Korea<br />
HARTING Technology Group<br />
holger.doerre@HARTING.com<br />
hEinrich schmEttKamP<br />
Project Manager VAB, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
heinrich.schmettkamp@HARTING.com<br />
39
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
Anne Bentfeld<br />
Soluções sempre concretas<br />
O portfólio de produtos do Grupo Tecnológico HARTING é baseado em soluções de transmissão de sinal, energia e dados com<br />
funcionalidades poderosas. Uma eficiente estrutura organizacional corporativa e exploração inflexível das mais avançadas<br />
tecnologias asseguram que a HARTING continue desenvolvendo soluções que atendem as necessidades do cliente.<br />
Mas para onde o cliente quer ir? No desenvolvimento de apli-<br />
cações industriais estas demandas são rotineiras. Criar solu-<br />
ções centradas no cliente significa trabalhar com os clientes<br />
desde o início e dar uma contribuição ativa no processo de<br />
definição do perfil de requisitos. Hoje, as empresas orienta-<br />
das a soluções como a HARTING estão desempenhando um<br />
papel de liderança. As soluções industriais para fabricantes de<br />
maquinas, tecnlogia de comunicação, automação de fábrica e<br />
aplicações de transporte, somente para nomear apenas alguns<br />
setores onde a HARTING está envolvida atualmente, são base-<br />
adas em colaboração intensiva entre as empresas envolvidas.<br />
Elas também são baseadas em uma combinação diferente de<br />
horizontes de conhecimento e solução que as partes trazem<br />
para a mesa.<br />
Visão gERaL do gRuPo TECnoLógiCo<br />
A HARTING oferece um amplo espectro de soluções e produ-<br />
tos sob medida para aplicações industriais. A HARTING Con-<br />
nectivity & Networks fornece conectores, conjuntos de cabos,<br />
montagem, sistemas de embalagem & interconexão, e equipa-<br />
mento de rede para aplicações industriais muito exigentes.<br />
A HARTING Integrated Solutions se concentra no projeto e<br />
fabricação de painéis traseiros.<br />
A HARTING Mitronics se especializa em pacotes MEMS mul-<br />
tifuncionais usando a tecnologia 3D MID, e também entrega<br />
soluções de sensores e RFID que são projetadas e produzidas<br />
internamente. A HARTING Systems é uma das principais de-<br />
senvolvedoras e fabricantes de tecnologias de recipientes, sis-<br />
temas de vendas e máquinas automáticas de venda, e também<br />
oferece serviços de montagem e fabricação sob contrato. A<br />
HARTING Applied Technologies é especializada na tecnologia<br />
de fabricação de moldes, ferramentaria, estampagem e dobra.<br />
A empresa também desenvolve e fabrica máquinas especiais.<br />
A HARTING Automotive Solutions desenvolve sistemas eletro-<br />
magnéticos, tecnologia de interconexão e soluções de sistemas<br />
mecatrônicos.<br />
Hoje o HARTING Technology Group atua no mercado global<br />
com uma infra-estrutura de operações e comunicações alta-<br />
mente integrada. O grupo tem subsidiárias em 27 países, e<br />
sua base de conhecimentos e abrangência corporativa con-<br />
tinuam se expandindo. A história de sucesso é construída<br />
ao redor de tecnologias de alto desempenho, e conectividade<br />
versátil e adaptável.<br />
Boas relações com clientes da HARTING no mundo inteiro é<br />
a outra metade da equação conceitual. Na medida em que a<br />
sociedade de conhecimento e informações evolui rapidamente,<br />
o processo de desenvolvimento fica mais complexo. Os clien-<br />
tes querem produtos que oferecem mais funcionalidades com<br />
menos peças, e que ocupam menos espaço. Menos recursos<br />
devem ser necessários para fabricar produtos que economi-<br />
zam energia, e que tenham menores custos globais de ciclo<br />
de vida.<br />
Em PaRCERia Com nossos CLiEnTEs<br />
Apenas as empresas que trabalham juntas desde a fase conceitual<br />
até a implementação do projeto são capazes de alcançar<br />
metas altamente complexas como estas. E como produtos<br />
convencionais não são a resposta, a HARTING coopera com<br />
seus clientes desde o início. Os funcionários da HARTING e<br />
nossas subsidiárias internacionais fazem parceria com nossos<br />
clientes, e são envolvidos desde o início no desenvolvimento<br />
de novas aplicações e técnicas. Eles atuam como a interface<br />
das divisões de desenvolvimento e produção administradas<br />
centralmente pelo HARTING Technology Group. Este processo<br />
resulta em um foco altamente efetivo da HARTING na quali-<br />
dade, para atender os requisitos do cliente.<br />
40 harting tec.News 17 (2009)
Nós vamos onde nossos clientes estão e onde eles vão. Com<br />
esta máxima, a HARTING construiu uma reputação de parceiro<br />
de desenvolvimento confiável, inovador e de alta capacidade.<br />
Além de dar contribuições ativas para projetos de desenvol-<br />
vimento de clientes, a HARTING também inicia seus próprios<br />
projetos, e formula e defende a adoção de soluções e padrões<br />
para aplicações industriais no mundo inteiro. A meta é equilibrar<br />
a equação de benefício. Ferramentas avançadas de simulação<br />
e desenvolvimento combinadas com um processo de<br />
qualificação e testes efetivo e confiável asseguram que os novos<br />
produtos atendam padrões de qualidade muito exigentes.<br />
O laboratório central de testes da HARTING tem certificação<br />
EN 45001.<br />
a TECnoLogia PRECisa sER inoVadoRa<br />
Uma ampla carteira de produtos e profundos conhecimentos<br />
são a base das soluções de rede, sinal, dados e<br />
energia da empresa. A pesquisa e desenvolvimento<br />
orientados para<br />
o futuro ampliam esta base,<br />
e são a coluna vertebral<br />
do HARTING Technology<br />
Group. A cooperação to-<br />
tal com as comunidades<br />
científica e de pesquisas<br />
de campo, e com empresas<br />
do mundo todo que fazem<br />
pesquisas e contribuem para o<br />
real desenvolvimento de padrões industriais<br />
e soluções individuais, mantém a<br />
HARTING na vanguarda da tecnologia de conectividade.<br />
Há mais coisas envonvidas na história de sucesso da HARTING<br />
do que componentes e soluções que trabalham em conjunto.<br />
Isto pode ser esperado de uma empresa de tecnologia glo-<br />
bal altamente bem-sucedida. É o espectro de aplicações da<br />
HARTING que demonstra o verdadeiro potencial e pontos fortes<br />
da empresa: produtos e aplicações em tecnologia de microes-<br />
trutura, design 3D, produtos de conectividade e soluções de<br />
altas temperaturas e altas freqüências. Estes produtos e apli-<br />
cações são usados em redes de comunicação e automação, na<br />
indústria automotiva e em sistemas de sensores e atuadores<br />
industriais. A HARTING também tem conhecimentos em tec-<br />
nologia de RFID e sem fios, e em embalagens e recipientes de<br />
plástico, alumínio e aço. A HARTING utiliza este conjunto de<br />
tecnologias para desenvolver soluções específicas para seus<br />
clientes.<br />
quaLidadE é o FaToR CHaVE<br />
Há um conjunto de indicadores que falam muito sobre qualidade<br />
e confiabilidade. O registro altamente bem-sucedido da<br />
HARTING ao longo de décadas e suas relações de colaboração<br />
(freqüentemente de longa data) com os principais clientes re-<br />
flete apenas indiretamente o que a empresa realizou. Uma<br />
carteira de produtos de vanguarda e o papel da empresa como<br />
pioneira no desenvolvimento de tecnologias e estabelecimento<br />
de novos padrões e aplicações no mercado certamente são<br />
indicadores muito claros. Alguns dos principais elementos<br />
da visão do HARTING Technology Group incluem simplificação<br />
de processos, design amigável ao usuário, facilidade de ma-<br />
nutenção, excelente confiabilidade e desempe-<br />
nho, e exploração dos mais recentes<br />
materiais e conhecimentos de<br />
processos industriais – com<br />
redução de custos de ma-<br />
terial e energia sempre<br />
em mente.<br />
Uma indicação dos in-<br />
flexíveis sistemas de ad-<br />
ministração de qualidade<br />
da HARTING e sua conformida-<br />
de com padrões de qualidade muito<br />
exigentes também é dada pelas certifica-<br />
ções. O HARTING Technology Group tem certificação EN ISO<br />
9001 e ISO 14001:2004, e participa do programa EU EMAS.<br />
A empresa responde proativamente na medida em que novos<br />
requisitos são identificados. O fato da HARTING ser a primeira<br />
empresa do mundo a receber a nova certificação de qualidade<br />
IRIS para tecnologia de ferrovias não é um acaso. É a recom-<br />
pensa dos esforços sistemáticos da empresa, e serve de base<br />
para a evolução futura.<br />
annE BEntfEld<br />
General Manager<br />
Communication and Public Relations, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
anne.bentfeld@HARTING.com<br />
41
tec.News 17: Transmissão profissional<br />
Alex Najafi & Rhonda Stratton<br />
Refletores nas<br />
Estrelas<br />
Novas Soluções para Fornecimento de<br />
Energia e Reostatos em Sistemas de<br />
Iluminação de Palco<br />
Sistemas de iluminação de palco devem chamar a atenção<br />
para os astros – enquanto permanecem imperceptíveis e<br />
funcionando economicamente. A HARTING implementou um<br />
sistema de fornecimento de energia e um controlador de<br />
reostato eficiente, flexível e de baixo custo para a empresa<br />
americana especializada em iluminação de eventos especiais<br />
Strand Lighting.<br />
Um controle de iluminação de palco preciso é um dos fatores<br />
cruciais para o sucesso de eventos profissionais e de entretenimento.<br />
É por isso que sistemas de iluminação profissionais<br />
de alto desempenho são implementados. Mas os custos de<br />
aquisição, armazenagem e manutenção destes equipamentos<br />
estão aumentando rapidamente. Na realidade, a tecnologia e<br />
os equipamentos de iluminação de palco podem rapidamente<br />
se tornar os componentes mais intensos em termos de dinheiro<br />
e trabalho para um evento ou local de evento.<br />
Porém, os investimentos em equipamentos também podem se<br />
pagar, porque somente os investimentos certos garantem que<br />
os sistemas de iluminação funcionem com perfeição. Ao mesmo<br />
tempo, estes sistemas devem ser fáceis de operar, evitando<br />
custos excessivos. Consequentemente, a empresa fabricante é<br />
submetida a altas pressões por inovação.<br />
Sediada em Los Angeles, Califórnia, a Strand Lighting atende<br />
clientes no mundo inteiro com uma das mais abrangentes linhas<br />
de luminárias, reostatos e equipamentos e sistemas de<br />
controle para iluminadores que trabalham em teatro, televisão,<br />
cinema, eventos e aplicações arquitetônicas complexas.<br />
Um dos edifícios mais conhecidos do mundo, a Torre Eiffel<br />
42 harting tec.News 17 (2009)
de Paris, é equipada com tecnologia de iluminação da Strand<br />
Lighting.<br />
As demAndAs: Redução de espAço e Custos<br />
A Strand Lighting estava procurando uma solução eficiente<br />
e de baixo custo para o sistema de fornecimento de energia<br />
e para o controlador de reostato. O sistema que a Strand Lighting<br />
vinha utilizando até agora exigia barramentos para<br />
conectar os reostatos aos controladores de energia, o que<br />
requeria bastante espaço e peso adicional. Era preciso uma<br />
solução que reduzisse os requisitos de espaço e manutenção,<br />
e que assegurasse o funcionamento correto do sistema sem<br />
interrupções. Reduzir o número de componentes era uma opção<br />
óbvia.<br />
A solução que a HARTING implementou para a Strand Lighting<br />
é baseada na tecnologia de conexão modular da série Han®,<br />
junto com seus cabos associados. E os próprios números refletem<br />
o impressionante sucesso do conceito: O módulo compacto<br />
Han® C gerencia a corrente necessária de 40 ampéres, reduzindo<br />
o peso do sistema de aproximadamente 67,5 kg para<br />
meros 18 kg. A altura total da unidade foi reduzida de aproximadamente<br />
2,45 m para apenas 1,22 m. Consequentemente,<br />
o equipamento é muito mais fácil de transportar – e pode até<br />
ser usado como uma unidade de mesa. Outras vantagens da<br />
solução incluem a configuração e desmontagem mais rápidas,<br />
custos de mão-de-obra reduzidos e maior confiabilidade<br />
do sistema. A solução também reduziu significativamente os<br />
custos de manutenção e o tempo de parada e as dimensões<br />
mais compactas significam maior economia nos custos de<br />
transporte e armazenamento.<br />
solução dA HARtInG pARA A stRAnd lIGHtInG<br />
A HARTING reuniu vários produtos para este projeto: Armação<br />
modular Han® 16 B (4 módulos), Módulo Han® C 40 A/1000 V,<br />
10 mm2 , conexão axial, 3 contatos, insertos macho e fêmea,<br />
Módulo Han® DD 10 A/250 V, conexão de grimpagem, 12 contatos,<br />
insertos macho e fêmea.<br />
Os módulos de reostato são conectados ao sistema de controle<br />
de energia através da tecnologia de encaixe rápido. Resultando<br />
em maior flexibilidade, particularmente nas substituições<br />
tec.News 17: HA Technologie<br />
Fig. 1: módulo da strand lighting para Fornecimento de energia e<br />
Reostato<br />
simples dos módulos de reostato para futuros equipamentos,<br />
ou no trabalho de manutenção ou reparos. A engenharia na<br />
economia de espaço exerce um impacto direto sobre a sala de<br />
controle: um sistema menor e mais leve contribui na redução<br />
dos custos operacionais totais. O peso menor não apenas per-<br />
mite uma crucial economia de material, mas também no corte<br />
de custos de transporte e permite instalar duas vezes mais<br />
reostatos em apenas metade do espaço.<br />
AlEx NAjAFI<br />
Area Sales Manager, USA<br />
HARTING Technology Group<br />
alex.najafi@HARTING.com<br />
RhoNdA StRAttoN<br />
Marketing Communication Manager, USA<br />
HARTING Technology Group<br />
rhonda.stratton@HARTING.com<br />
43
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
Sven Erdmann & Dr. Jens Krause<br />
Saudações da fada<br />
do dente<br />
A hARtING fornece tecnologia MId<br />
para equipamentos de diagnóstico<br />
odontológico<br />
O uso de sistemas de detecção precoce também está se tornando<br />
cada vez mais importante no diagnóstico de cáries.<br />
Dispositivos de diagnóstico como a caneta DIAGNOdent®<br />
devem ser usados em espaços ínfimos e causar o mínimo de<br />
tensão no paciente. A HARTING ajudou a desenvolver uma<br />
solução baseada em MID para a troca do elemento operacio-<br />
nal da caneta DIAGNOdent® 2190.<br />
A caneta DIAGNOdent® 2190 desenvolvida pela empre-<br />
sa KaVo pode ser usada para detectar cáries em fase<br />
inicial em áreas que não são acessíveis para os mé-<br />
todos de diagnóstico normais. A intensificação<br />
dos diagnósticos dentais e da limpeza den-<br />
tária profissional resultou em grandes<br />
mudanças no espectro de diagnósticos<br />
da prática odontológica. Há uma ên-<br />
fase cada vez maior nos diagnósticos<br />
precoces para a detecção de lesões ocultas<br />
e ainda não visíveis. As lesões muito pequenas e cáries em<br />
fase preliminar ainda fora da cavidade são detectadas para<br />
permitir o tratamento precoce e a introdução de contramedi-<br />
das satisfatórias.<br />
A caneta DIAGNOdent® 2190 usa a fluorescência da substância<br />
dental afetada para realizar o diagnóstico. A medição por<br />
fluorescência a laser é empregada como método de detecção.<br />
Um diodo de laser com um comprimento de onda de 655 nm é<br />
usado como luz de excitação; esta é transportada até o dente<br />
por um cabo de fibra óptica. Um feixe de fibras ópticas detecta<br />
a luz fluorescente do dente. A eletrônica de avaliação<br />
converte o sinal fluorescente em um valor numérico entre 0<br />
e 99. Quatro fases na faixa entre 0 e > 30 são relevantes para<br />
diagnóstico precoce; o dentista que faz o diagnóstico pode<br />
usá-las para determinar o tratamento necessário ou desenvolver<br />
outras sugestões de diagnóstico.<br />
O procedimento destina-se a obter um diagnóstico seguro e<br />
confiável sem danificar os dentes do paciente. Os métodos convencionais<br />
de diagnóstico invasivos, visuais ou táteis podem<br />
ser reduzidos consideravelmente. A confiabilidade do diagnóstico<br />
é aumentada em aprox. 80%, excedendo com folga a taxa<br />
de detecção das técnicas convencionais.<br />
dIAGnóstICo sem doR<br />
O diagnóstico não causa dor no paciente. O dentista que faz<br />
o diagnóstico utiliza um pequeno instrumento manual, livre<br />
de mangueira e cabos, com uma tela integrada. Além disso,<br />
a tela acústica também alerta o paciente quando cáries são<br />
detectadas.<br />
A KaVo vem comercializando uma versão anterior do DIAGNOdent®<br />
desde 1997. A segunda geração, com designação de tipo<br />
2190 está disponível no mercado desde 2005. Em um desenvolvimento<br />
adicional da aplicação de troca projetada na primeira<br />
fase de desenvolvimento do DIAGNOdent®, uma solução MID<br />
foi desenvolvida agora com a ajuda da HARTING.<br />
Em princípio, para a primeira variante comercializável da caneta<br />
DIAGNOdent® 2190, a KaVo já tinha decidido por um instrumento<br />
de silicone com seis discos de carbono vulcanizados<br />
como elemento de contato em duas áreas de contato.<br />
A solução anterior para o instrumento do anel era baseada em<br />
um anel PEEK de transporte com dois anéis de contato banhados<br />
a ouro. Cada um dos anéis era fixado com um rebite oco<br />
que também servia de contato. O anel PEEK de transporte era<br />
fixado com um pino de plástico. Os fios foram soldados usando<br />
o método do rebite oco. Para o desenvolvedor, esta solução<br />
apresentava o menor risco de desenvolvimento para lançar a<br />
caneta DIAGNOdent® 2190 no mercado conforme planejado.<br />
Porém, em uma fase preliminar, a KaVo começou a desenvolver<br />
uma outra variante na qual um componente MID como<br />
anel transportador com caminhos de contato integrados subs-<br />
44 harting tec.News 17 (2009)
tituía a solução do conjunto de peças do componente. Nesta<br />
variante, os fios de contato também seriam soldados a contatos<br />
banhados com orifícios vazados.<br />
Esta implementação conceitual foi desenvolvida devido a uma<br />
série de desvantagens associadas à solução de peças do com-<br />
ponente, o que acabou afetando a rentabilidade do produto.<br />
Só o número de etapas do processo já significava que a si-<br />
tuação de custo resultante era insatisfatória. Além disso,<br />
a 20%, a taxa de falhas e rejeições durante a produção do<br />
instrumento do anel era alta demais. O design era tal<br />
que as etapas individuais tinham que ser executadas<br />
com grande precisão e zero erros; isto não podia ser<br />
garantido em condições econômicas.<br />
mInIAtuRIzAção<br />
Os problemas foram resolvidos optando-se por uma<br />
solução MID: MIDs (dispositivos moldados interconectados)<br />
estão sendo cada vez mais usados em<br />
aplicações industriais. O aspecto essencial não é o<br />
desenvolvimento de novas aplicações mas a implementação<br />
industrial da tecnologia, o que significa<br />
que o processo de produção pode ser estabilizado<br />
e pode ser feito de forma econômica. Em outras<br />
palavras: o desempenho das novas tecnologias é<br />
revelado não no laboratório ou no ambiente de desenvolvimento,<br />
mas na transição para a aplicação e produção<br />
industriais. A HARTING se tornou líder de mercado e estimula-<br />
dora do mercado neste aspecto crucial da tecnologia MID.<br />
As vantagens da tecnologia MID já são aparentes: usando a<br />
tecnologia de moldagem por injeção, a altura de instalação e o<br />
tamanho dos componentes e aplicações podem ser reduzidos<br />
consideravelmente. O número de componentes também pode<br />
ser reduzido, assim como as etapas do processo e o tempo de<br />
montagem. Além disso, a tecnologia MID permite a combinação<br />
de funções mecânicas e elétricas em um único componente.<br />
O anel de contato foi projetado em colaboração entre a KaVo e<br />
a filial suíça da HARTING em Biel. A HARTING é proficiente na<br />
cadeia inteira do processo da tecnologia MID. A HARTING de-<br />
senhou a especificação do molde. A manufatura da ferramenta<br />
foi submetida a rígidos controles. A estruturação do laser e da<br />
galvanoplastia foi feita pela HARTING (Biel).<br />
A HARTING também desenvolveu o processo de solda para os<br />
dois fios. Considerando ascondições dadas, esta foi uma etapa<br />
de produção difícil. A KaVo foi responsável pela qualificação<br />
do anel de contato e da conexão soldada com res-<br />
peito à condições especiais da aplicação em uma<br />
prática dental.<br />
eFICIênCIA eConômICA e quAlIdAde<br />
O resultado da implementação conceitual atende<br />
as expectativas dos processos de inovação tecno-<br />
lógica: uma simplificação clara dos processos de<br />
produção, uma melhoria da qualidade da produção<br />
e um aumento da rentabilidade. Como resultado da<br />
implementação conceitual, a qualidade das otimi-<br />
zações foi muito melhor que a esperada: nos testes<br />
de carga e de longo prazo feitos pela KaVo Dental,<br />
a solução foi testada e sua resistência a desgaste e<br />
a desinfetantes foi aprovada com sucesso. O tempo<br />
de montagem do anel de contato MID foi significa-<br />
tivamente reduzido de 5.30 minutos para 20 segun-<br />
dos, devido especialmente à redução do número de<br />
componentes de oito para três. A taxa de rejeição foi<br />
reduzida para 0 %.<br />
O sucesso deste projeto de referência é resultado da<br />
cooperação bem-sucedida dos dois parceiros, cujos res-<br />
pectivos conhecimentos criaram sinergias significativas.<br />
O cliente tinha o conhecimento da aplicação, enquanto o<br />
HARTING Group tinha conhecimento da implementação espe-<br />
cífica MID e competência de projeto. Este foi o único modo de<br />
harmonizar o requisito e os processos de produção industrial,<br />
produzindo resultados de qualidade inesperadamente alta.<br />
No final das contas, isto não apenas vai levar a outros pro-<br />
jetos de cooperação entre a KaVo e a HARTING, mas também<br />
deve enviar sinais para o mercado como um todo: sinais que<br />
demonstram os conhecimentos de processos específicos do<br />
HARTING Technology Group.<br />
SvEN ERdMANN<br />
Design Engineer R & D<br />
KaVo Dental GmbH<br />
sven.erdmann@kavo.com<br />
dR.-ING. jENS KRAuSE<br />
Key Account Manager Transportation, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
jens.krause@HARTING.com<br />
45
tec.News 17: Automation IT<br />
Server room<br />
Production control level<br />
sCon 3100-A<br />
Carsten Wendt<br />
O Senhor dos Anéis<br />
Production level I<br />
sCon 3100-A<br />
A redundância em anel em switches não gerenciados garante uma disponibilidade<br />
de quase 100% em redes de automação industrial<br />
A TI de Automação é uma plataforma padrão de comunicações baseada em Ethernet que aumenta a efetividade dos fluxos<br />
de trabalho da empresa. O conjunto total de aplicações, desde o escritório até o chão de fábrica, roda em uma plataforma<br />
comum. As soluções de redundância em anel e os switches não gerenciados da série sCon da HARTING foram projetados<br />
para lidar com este complexo ambiente de controle.<br />
A TI de Automação baseada em Ethernet é mais complexa que<br />
as arquiteturas discretas de barramento de campo. A seleção e<br />
configuração de dispositivos de rede ativos requer mais sofisticação,<br />
e a segmentação da rede lógica e física é um problema<br />
ainda maior. Pela primeira vez, a conexão em anel de switches<br />
Ethernet não gerenciados da série sCon da HARTING oferece<br />
um modo de aumentar a disponibilidade da TI de Automação<br />
e otimizar a configuração da rede. Tempos de recuperação<br />
padrão da indústria podem ser alcançados sem a necessidade<br />
de um processador adicional, o que economiza tempo durante<br />
a instalação e reduz os custos de materiais.<br />
Production level n<br />
sCon 3100-A<br />
sem Custos AdmInIstRAtIvos<br />
Production level II<br />
sCon 3100-A<br />
As topologias em anel originaram-se do mundo do barramento<br />
de campo, e elas são exatamente o que é preciso em muitas<br />
aplicações onde no passado foram implementadas nas solu-<br />
ções de barramento de campo para controle do sistema. As<br />
topologias em estrela geralmente utilizadas em ambientes de<br />
escritório não são satisfatórias, porque os requisitos de cabe-<br />
amento são excessivos. Um mínimo de cabeamento adicional<br />
é necessário para fechar uma topologia em linha e formar um<br />
anel, o que aumenta significativamente a disponibilidade do<br />
sistema. Na topologia em linha padrão, a comunicação de da-<br />
46 harting tec.News 17 (2009)
dos é completamente interrompida se um dispositivo falhar ou<br />
se houver um defeito no cabeamento. Topologias em anel e so-<br />
luções de backup foram desenvolvidas para resolver este pro-<br />
blema. Embora as vantagens sejam conhecidas há muito tem-<br />
po, até agora não havia nenhuma uma solução de redundância<br />
em anel simples e econômica para switches não gerenciados.<br />
Soluções proprietárias ou baseadas no IEEE 802.3 utilizando o<br />
protocolo Rapid Spanning Tree (RSTP) estão disponíveis para<br />
switches gerenciados. Failover e tempos de recuperação foram<br />
reduzidos ainda mais nos últimos anos.<br />
Esta solução é muito cara e muito trabalhoso na instalação<br />
para aplicações à nível de campo. A simples redundância<br />
em anel se adapta melhor às necessidades do usuário. O que<br />
distingue o sistema da HARTING das soluções anteriores, ge-<br />
Fig. 1: switch ethernet<br />
sCon 3100-A<br />
Fig. 2: switches ethernet<br />
sCon 3063-Ad<br />
renciadas e não gerenciadas, é a capacidade de configurar<br />
o sistema através de uma porta USB. As configurações do<br />
switch podem ser modificadas através de uma porta USB<br />
padrão utilizando uma simples interface de usuário. Nas soluções<br />
anteriores, somente switches gerenciados ofereciam<br />
funções como espelhamento de porta, redundância de porta,<br />
priorização de porta e redundância em anel. A família sCon<br />
da HARTING tem a vantagem de ser adaptada aos requisitos<br />
específicos da aplicação individual. Se as condições locais mudarem,<br />
o switch pode ser reconfigurado com rapidez e facilidade<br />
para refletir as mudanças. A configuração é transferida<br />
para o switch em poucos segundos, e o switch reconfigurado<br />
é recolocado em operação.<br />
Caso o switch sCon da HARTING não for configurado, ele<br />
opera como um switch plug-and-play utilizando parâmetros<br />
padrão.<br />
Além de suportar redundância em anel, o switch sCon também<br />
oferece a função de redundância paralela. Comparado<br />
com outros switches não gerenciados, estas duas funções<br />
oferecem vantagens significativas que dão aos usuários o<br />
que eles realmente precisam. Agora, a disponibilidade do<br />
sistema de quase 100% tornando um padrão de desempenho<br />
esperado pela indústria. O tempo de parada é apenas tolerado<br />
a níveis abaixo de 1%, ou no máximo na faixa de 1-2%. Nestas<br />
condições, perder um link ativo durante vários segundos é<br />
inaceitável. O switch sCon elimina este risco porque oferece<br />
redundância em anel e paralela.<br />
A duplA RedundânCIA GARAnte máxImA pRoteção<br />
ContRA FAlHAs<br />
Uma vez que o switch é configurado, ele detecta automaticamente<br />
as duas portas que estão conectadas, desativando um<br />
dos links. Em intervalos regulares de apenas alguns milissegundos,<br />
o switch verifica se o link ativo ainda está funcionando.<br />
Se o link ativo foi perdido devido a uma falha no cabo<br />
ou problema na conexão, a falha é imediatamente detectada e<br />
a porta passiva é ativada em alguns milissegundos. Normalmente<br />
não mais de 40ms transcorrem entre a interrupção e a<br />
ativação do link de backup. Leva menos tempo para ativar o<br />
segundo link do que para reconfigurar a rede com um switch<br />
gerenciado e a função Rapid Spanning Tree (RSTP).<br />
A redundância paralela não é limitada à duas portas ou a<br />
uma conexão de switch-switch. Até quatro portas podem ser<br />
configuradas em dois switches com esta função. Utilizando<br />
este recurso, topologias em linha redundantes podem ser<br />
implementadas com switches sCon para garantir a máxima<br />
confiabilidade.<br />
possIbIlIdAdes IlImItAdAs Com o Anel sCon<br />
A redundância paralela não é o único recurso que amplia o<br />
horizonte da solução. A redundância em anel sCon também<br />
amplia a gama de aplicações. Com a redundância em anel,<br />
qualquer quantidade de switches não gerenciados pode ser<br />
conectada a um anel de cobre ou fibra óptica. Não há necessidade<br />
de limitar o número de nós em um anel sCon, porque<br />
a solução é baseada na tecnologia de switch para switch. O<br />
tempo de recuperação em uma instalação em anel com dez<br />
nós é de 40ms por switch. Devido ao projeto e ao modo de<br />
operação do anel sCon, o número de switches Ethernet exerce<br />
3<br />
47
tec.News 17: Automation IT<br />
um impacto mínimo sobre este número. Um switch Ethernet<br />
adicional só aumenta o tempo de recuperação em 40ms. O<br />
tempo de failover de um anel sCon é comparável ao das solu-<br />
ções existentes. O desempenho da rede não é degradado por<br />
frames ou watchdogs adicionais no anel sCon.<br />
A configuração do anel sCon é bastante simplificada. O usuá-<br />
rio somente precisa configurar um switch do anel como mes-<br />
tre, e declarar os demais switches como escravos. Nenhum<br />
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Fig. 3: Anel sCon combinado com redundância paralela<br />
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Fig. 4: tempo de Recuperação do sCon<br />
conhecimento especializado de redes é necessário para a con-<br />
figuração. O alto custo de treinamento é desnecessário. Com<br />
a nova solução sCon, os usuários que operam pequenas redes<br />
podem criar topologias em anel de baixo custo. Um anel sCon<br />
oferece acesso de rede para ilhas de produção com múltiplas<br />
células de produção. Agora os usuários de switches não geren-<br />
ciado podem se beneficiar de níveis de desempenho que anti-<br />
gamente eram domínio exclusivo dos switches gerenciados.<br />
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As novas soluções evitam as fraque-<br />
zas dos switches gerenciados, que<br />
normalmente só eram instalados<br />
para aumentar a disponibilidade. A<br />
redundância na realidade é apenas<br />
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um pequeno passo adiante, mas<br />
o usuário é confrontado com uma<br />
quantidade significativa de esforço<br />
extra. Além dos custos substancialmente<br />
mais altos de hardware de<br />
rede, os usuários precisam de co-<br />
������������ nhecimentos adicionais para utilizar<br />
as ferramentas de gerenciamento<br />
de rede. Com os switches sCon da<br />
HARTING, não há nenhuma necessidade<br />
deste nível de conhecimentos.<br />
mApeAndo novos teRRItóRIos<br />
A HARTING está introduzindo a redundância em aplicações<br />
de rede onde switches Plug&Play não gerenciados oferecem<br />
o melhor desempenho do ponto de vista operacional e de planejamento.<br />
As soluções fornecem funcionalidade garantida, e<br />
na medida em que as redes ficam cada vez mais complexas,<br />
a tecnologia é otimizada especificamente para aplicações em<br />
automação. A meta é disponibilizar desempenho e funcionalidade<br />
totais a um custo razoável em um formato amigável ao<br />
usuário. A família sCon da HARTING oferece total suporte as<br />
topologias que costumavam ser domínio exclusivo dos switches<br />
gerenciados, reduzindo a lacuna entre a TI de escritório<br />
e a Automação Industrial. A TI de automação é a plataforma<br />
de comunicações que aproxima ainda mais a convergência<br />
entre estes dois mundos.<br />
Com o switch sCon, atualizações não são problemas se houver<br />
a necessidade de complementar a redundância em específicas<br />
aplicações com recursos de gerenciamento, para alcançar integração<br />
total em uma plataforma que abrange a empresa como<br />
um todo. E isto é apenas um pequeno passo até os switches da<br />
série mCon da HARTING. Os usuários ainda serão capazes de<br />
aplicar o conhecimento obtido com switches não gerenciados,<br />
onde as dimensões físicas e método de instalação permanecem<br />
inalterados.<br />
CARStEN WENdt<br />
Product Manager ICPN, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
carsten.wendt@HARTING.com<br />
48 harting tec.News 17 (2009)
Alex Najafi<br />
Aplicações Nuas<br />
Sistemas modulares armazenados em racks permitem a rápida<br />
expansão e capacidades da TI. Estas capacidades são especial-<br />
mente cruciais em setores que exigem enormes capacidades<br />
de memória com acessibilidade rápida, como na indústria de<br />
cinema e entretenimento.<br />
Sem o invólucro de metal, estes sistemas trazem mobilidade<br />
e flexibilidade adicionais para as centrais de dados. Porém,<br />
os sistemas abertos correm o risco de sofrer perdas de dados<br />
devido ao superaquecimento ou sobrecarga. Assim, estes sistemas<br />
modulares precisam de sistemas de resfriamento a ar. O<br />
superaquecimento causado pela alta velocidade e a utilização<br />
de altas cargas pode sobrecarregar estes sistemas, expondo<br />
assim, as centrais de computadores de alto desempenho à<br />
graves riscos.<br />
Neste contexto, um grande fabricante de sistemas de armazenamento<br />
em racks e plataformas de economia de energia<br />
na Costa Oeste dos EUA necessitava de um switch Ethernet<br />
industrial tolerante a altas temperaturas para seus sistemas<br />
refrigerados a ar. E que também coubesse em racks padrão<br />
de 19", onde apenas a placa Ethernet era necessária, sem o<br />
invólucro de metal. Naturalmente, a transmissão de dados<br />
confiável também era um fator decisivo.<br />
A HARTING desenvolveu uma solução que maximiza o desempenho<br />
de centrais de computadores, melhorando a mobilidade<br />
dos módulos, e ao mesmo tempo oferecendo proteção contra<br />
superaquecimento. Sem o invólucro de metal, o switch Ethernet<br />
de 8 portas da HARTING se integra facilmente ao sistema<br />
de racks existente nas centrais de computadores, enquanto<br />
tec.News 17: Transmissão profissional<br />
Switches Ethernet Industriais - Sistemas Modulares armazenados em Racks<br />
Para atender as demandas de setores altamente competitivos e em rápido crescimento no mundo todo, as centrais de compu-<br />
tadores estão maximizando continuamente suas capacidades, e também reforçando sua proteção. Sistemas modulares sem<br />
o invólucro de metal estão abrindo novas opções de otimização em centrais de computadores. A HARTING fornece switches<br />
Ethernet que garantem acessibilidade, mobilidade e excelente confiabilidade operacional para este tipo de aplicação.<br />
um sistema de energia totalmente redundante mantém as<br />
centrais. Outras vantagens da solução incluem menor tempo<br />
de conexão, custos padrão graças ao uso de um produto existente<br />
e confiabilidade operacional – inclusive a temperaturas<br />
extremamente altas. Dois switches Ethernet são necessários<br />
para cada sistema.<br />
O leve e compacto switch Ethernet de 8 portas cabe com facilidade<br />
em um rack de 19 polegadas, impressionando por<br />
suas dimensões altamente compactas. O switch Ethernet é<br />
integrado à armação do rack e é facilmente acessível para<br />
fins de manutenção.<br />
O switch Ethernet industrial de 8 portas reduz o tempo de conexão,<br />
oferecendo assim, uma adicional capacidade de dados.<br />
Porém, a maior vantagem do switch Ethernet da HARTING é<br />
sua faixa de temperatura. A tecnologia de resfriamento vertical<br />
opera em qualquer sistema de centrais de computadores<br />
refrigeradas à ar.<br />
Custos reduzidos, ganhos de eficiência e melhor proteção<br />
da informação são considerações importantes para todas as<br />
empresas com armazenamento em racks, especialmente se<br />
estiverem interessadas em alcançar uma ótima eficiência do<br />
sistema. Os switches Ethernet da HARTING dão uma contribuição<br />
decisiva, também sem o invólucro.<br />
AlEx NAjAFI<br />
Area Sales Manager, USA<br />
HARTING Technology Group<br />
alex.najafi@HARTING.com<br />
49
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
50 harting tec.News 17 (2009)
Thomas Heimann & Matthias Keil<br />
Sem bola de cristal<br />
utilizando a simulação baseada em<br />
computador para otimizar o design de<br />
peças de plástico<br />
O tempo de lançamento no mercado e o compromisso<br />
com a qualidade são fatores essenciais no processo de<br />
desenvolvimento de novos produtos. A simulação em<br />
computador acelera a engenharia do desenvolvimento de<br />
peças feitas em termoplásticos. Com base nos excelentes<br />
resultados obtidos até agora, a HARTING está ampliando<br />
o uso de ferramentas de simulação durante o desenvolvimento<br />
de partes moldadas por injeção.<br />
Os plásticos desempenham um papel vital no setor de eletroeletrônicos.<br />
A funcionalidade destes materiais freqüentemente<br />
vai bem além de fornecer um bom isolamento. Os<br />
plásticos oferecem variedade e desempenho virtualmente<br />
ilimitados, e sem eles várias aplicações de alta tecnologia<br />
nunca teriam sido possíveis. O rápido desenvolvimento de<br />
novos plásticos está sendo uma grande contribuição para<br />
o setor.<br />
Os conversores de plásticos se concentram principalmente<br />
nos termoplásticos usados para fazer peças moldadas<br />
por injeção. Cada tipo de termoplástico tem um perfil de<br />
processo específico e complexo que deve fazer parte da<br />
equação durante o ciclo de desenvolvimento do produto. A<br />
variedade de plásticos disponíveis atualmente e o grande<br />
número de parâmetros de processamento cria um conjunto<br />
inteiramente novo de oportunidades de processamento e<br />
aplicação. Porém, há tantas possibilidades e parâmetros e<br />
os inter-relacionamentos são tão complexos, que a simulação<br />
em computador é o único modo de tirar o máximo<br />
proveito destas oportunidades.<br />
3<br />
51
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
INFoRMAçõES obtIdAS CoM A SIMulAção dE MoldAGEM PoR INjEção<br />
RElACIoNAdAS Ao PRoCESSo RElACIoNAdAS Ao PRoduto FAtoRES dE CuSto<br />
Capacidade de preenchimento Porosidade tamanho de máquina<br />
Efeitos da pressão Encolhimento e empenamento tempo de ciclo<br />
distribuição de temperatura localização das costuras de solda Redução do retrabalho<br />
Eficiência do resfriamento Qualidade das costuras de solda Menor consumo de material<br />
balanceamento do controle de fluxo orientação da fibra<br />
Força de fechamento Marcas de afundamento<br />
os objetIvos e CApACIdAdes de sImulAção<br />
O objetivo da simulação é produzir uma análise significa-<br />
tiva e de alta qualidade das peças moldadas por injeção o<br />
mais cedo possível no ciclo de projeto. As capacidades vão<br />
da análise simples do processo de preenchimento à simulação<br />
de todo o processo de moldagem por injeção, incluindo<br />
o sistema de controle de fluxo e o molde que serão usados<br />
mais tarde. Os principais parâmetros, como fluxo equilibrado<br />
de fusão, distribuição homogênea de temperatura<br />
e pressão, e a posição das costuras de solda críticas são<br />
analisados e otimizados desde o início no produto virtual.<br />
Além de aperfeiçoar a geometria da peça, os engenheiros<br />
podem simular o processo de moldagem por injeção. Eles<br />
podem variar e analisar parâmetros de processo característicos<br />
como a temperatura da ferramenta e da fusão, a<br />
velocidade e pressão da injeção, o perfil de pressão contínua<br />
e o tempo de resfriamento. Menores ciclos de correção<br />
e tempos de ciclo reduzidos economizam tempo e dinheiro<br />
mais adiante.<br />
A união da simulação do molde por injeção com a análise<br />
estrutural de elementos finitos para termoplásticos é outra<br />
principal área de aplicação. A fibra de vidro é acrescentada<br />
aos termoplásticos para melhorar suas propriedades mecânicas.<br />
Quando o plástico é derretido e injetado na ferramenta,<br />
as complexas características de fluxo criam variações<br />
locais no sentido da fibra. Quando as peças esfriam, suas<br />
propriedades mecânicas geralmente tendem a ser bem<br />
mais anisotrópicas, em vez de isotrópicas. A simulação do<br />
molde por injeção fornece informações sobre a distribuição<br />
local da fibra de vidro, que podem então ser usadas como<br />
uma variável para a análise estrutural subseqüente.<br />
estudo de CAso<br />
Freqüentemente, juntas de encaixe rápido são usadas na<br />
montagem de peças de plástico. A aplicação discutida aqui<br />
Fig.1: Alimentador t com juntas de encaixe rápido<br />
(vide Fig. 1) é uma junta de encaixe rápido destacável em<br />
um alimentador T. A Fig. 2 mostra um corte transversal do<br />
braço. Os resultados da simulação da distribuição de fibra<br />
são visíveis na ilustração. As fibras nas zonas vermelhas<br />
exibem uma forte orientação. A distribuição das fibras é<br />
aleatória nas zonas azuis.<br />
52 harting tec.News 17 (2009)
A análise estrutural de elementos elásticos finitos usan-<br />
do um modelo de material isotrópico e 35% de conteúdo<br />
de fibra produz a curva do curso de força mostrada em<br />
vermelho na Fig. 3. A curva em preto mostra o resultado<br />
quando o alinhamento local da fibra na simulação de molde<br />
por injeção é considerado. O braço tem que ser movido<br />
aproximadamente 1.5 mm para separar a junta. A força de<br />
ativação prevista pelo cálculo isotrópico é 1,5 vezes maior<br />
que a do cálculo anisotrópico, e isto mostra claramente<br />
como é importante levar em conta a orientação da fibra.<br />
possíveIs AplICAções<br />
Este estudo de caso demonstra o enorme potencial de<br />
combinar a simulação de moldagem por injeção com a<br />
análise estrutural de elementos finitos. Os engenheiros<br />
ACtIvAtIon FoRCe [n]<br />
Fig. 2: orientação da fibra no braço (visão em corte transversal)<br />
ACtIvAtIon wAy [mm]<br />
anisotropic<br />
isotropic<br />
Fig. 3: Comparação da análise estrutural Fe isotrópica e<br />
anisotrópica<br />
de computação podem explorar amplamente as vantagens<br />
dos plásticos reforçados com fibra, e projetar peças que<br />
sejam compatíveis com o plástico que está sendo usado. O<br />
trabalho nas tecnologias e modelos de material está em an-<br />
damento. A meta é modelar o comportamento do material<br />
com a maior precisão possível, reduzir o tempo de lança-<br />
mento no mercado, tornar os resultados mais confiáveis,<br />
e projetar produtos que sejam adequados para o processo<br />
de produção e para a aplicação.<br />
thoMAS hEIMANN<br />
Project Engineer, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
thomas.heimann@HARTING.com<br />
MAtthIAS KEIl<br />
Computational Engineer, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
matthias.keil@HARTING.com<br />
53
tec.News 17: Energia eólica<br />
Ralf Hagedorn & Carsten Edler<br />
Conectores de segurança<br />
Particularmente em plantas e sistemas elétricos, o hardware de conexão segura<br />
desempenha um papel primordial.<br />
As modernas plantas de energia eólica operam com sistemas de segurança redundantes. O hardware de conexão usado<br />
nesta área também deve garantir segurança e confiabilidade operacional em uma emergência. O sistema Han-Modular®<br />
HARTING garante uma operação segura, inclusive durante uma parada de emergência.<br />
A engenharia de economia de espaço exerce um impacto di-<br />
reto sobre a sala de controle: um sistema menor e mais leve<br />
contribui na redução dos custos operacionais totais. O peso<br />
menor não apenas permite uma crucial economia de material,<br />
mas também no corte de custos de transporte e permite insta-<br />
lar duas vezes mais reostatos em apenas metade do espaço.<br />
ConFIAbIlIdAde e seGuRAnçA são pRImoRdIAIs<br />
Por conseguinte, atenção especial é dada à confiabilidade e<br />
segurança ao projetar e construir sistemas de controle de<br />
passo. Para evitar o risco de que uma única falha resulte em<br />
falha simultânea de todos os três mecanismos ajuste das pás<br />
do rotor, os controles dos acionadores individuais das pás do<br />
rotor são implementados da forma mais auto-suficiente e independente<br />
possível uns dos outros.<br />
Mesmo se a conexão elétrica entre os acionadores das pás<br />
do rotor e o controle da planta for interrompida, ainda será<br />
possível passar cada pá individualmente para a posição em<br />
bandeira.<br />
Como o excesso de giro do rotor pode ser evitado ajustando<br />
apenas uma das pás do rotor, cada pá individual pode ser vista<br />
então como um sistema de frenagem independente.<br />
No caso de falha no fornecimento de energia, esta função de<br />
ajuste das pás – e, portanto, também da função de frenagem<br />
principal – é protegida por meio de dispositivos de armazenamento<br />
de energia elétrica nos acionadores das pás do rotor.<br />
54 harting tec.News 17 (2009)
Normalmente, baterias ou condensadores são usados nesse<br />
caso. Em plantas de energia eólica de grande porte, voltagens<br />
de até 420V CC são atingidas nestes dispositivos de armaze-<br />
namento de energia. Para assegurar a alta disponibilidade<br />
destes dispositivos de armazenamento de energia, eles são<br />
operados em modo de espera. O hardware de carga é usado<br />
para assegurar que eles estejam sempre prontos para opera-<br />
ção quando necessário.<br />
os ConeCtoRes HARtInG Atendem A todos os<br />
RequIsItos<br />
Por razões de segurança, os dispositivos de armazenamento<br />
de energia normalmente são posicionados em um local diferente<br />
do equipamento elétrico. Isto pode ser feito, por exemplo,<br />
instalando-os em uma parte separada do gabinete de controle,<br />
ou até mesmo em um gabinete de controle totalmente separado.<br />
Porém, isto significa que cabos de conexão são necessários<br />
entre os gabinetes de controle, e os requisitos técnicos<br />
para estes cabos não são menos exigentes que os dos demais<br />
componentes do sistema de controle de passo e de frenagem<br />
de emergência.<br />
Os conectores HARTING atendem a todos os requisitos em<br />
termos de interconexão confiável dos gabinetes de controle,<br />
e facilidade de montagem e instalação dos sistemas. É por<br />
isso que eles estão sendo cada vez mais utilizados no setor<br />
de energia eólica.<br />
Além da confiabilidade, aqui o foco principal está na segu-<br />
rança operacional. Por exemplo, mesmo quando os conectores<br />
estão desconectados, ainda é necessária uma proteção para<br />
evitar o contato acidental. Isto é particularmente necessário<br />
em circuitos que são alimentados por diversas fontes de ener-<br />
gia. Por exemplo, no caso de um conector desconectado no<br />
qual a voltagem de saída do dispositivo que carrega a bateria<br />
estiver presente nos contatos no lado do conector, e a volta-<br />
gem da bateria estiver presente no lado do receptáculo, um<br />
dispositivo de conexão convencional não ofereceria proteção<br />
contra contato acidental.<br />
A solução: o módulo Han® e pRoteCted<br />
Este problema particular pode ser resolvido com a ajuda do<br />
Módulo Han® E Protected. Ele garante que a proteção contra<br />
contatos acidentais seja mantida – inclusive quando o conector<br />
estiver desconectado.<br />
Com suas raízes em tecnologia de acionadores, seu<br />
status de pioneiro no campo de energia eólica, e uma<br />
posição invejável como líder no fornecimento de serviços<br />
completos para energia eólica, a SSB emprega<br />
mais de 500 pessoas no mundo inteiro e opera em três<br />
áreas de negócio potentes e inovadoras. A sede do SSB<br />
Group fica em Salzbergen, na região sul de Emsland/<br />
Alemanha. Além da Alemanha, a empresa também<br />
possui site e escritórios adicionais nos Países Baixos,<br />
Espanha e China.<br />
A série modular Han® é um sistema aberto que oferece alto<br />
grau de flexibilidade. Ele permite aos usuários optar pelo co-<br />
nector preferido de acordo com a configuração necessária.<br />
A série está sendo constantemente atualizada e ampliada –<br />
incluindo a recente adição do Módulo Han® E Protected, que<br />
é protegido contra contato acidental e usado com os módulos<br />
existentes para sinais elétricos, ópticos e gasosos.<br />
O principal recurso deste novo módulo são os novos pinos<br />
de contato e módulos com proteção contra contato acidental,<br />
permitindo layouts de conexão segura também nos campos<br />
de aplicação onde altas voltagens estão presentes nos contatos<br />
e módulos (por exemplo, em conversores de freqüência).<br />
Outros recursos incluem: seis contatos Han® E Crimp para 16<br />
A, terminais em corte transversal que variam de 0,5 a 4 mm2 ,<br />
e alta voltagem operacional de 830 V nos pinos de contato e,<br />
soquete com proteção contra contato acidental.<br />
RAlF hAGEdoRN<br />
Project Engineer<br />
SSB Service<br />
ralf.hagedorn@ssb.eu<br />
CARStEN EdlER<br />
Market and Application Manager<br />
Wind Energy, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
carsten.edler@HARTING.com<br />
55
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
Gert Havermann<br />
Operações em rede (networking) – A PICMG<br />
desenvolve padrões de interface abertos<br />
Definir padrões de interface abertos é uma das tarefas mais importantes em um setor em rápido desenvolvimento.<br />
A HARTING é um dos contribuintes mais ativos do PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group) e busca<br />
assegurar os futuros clientes em potencial da empresa, e ajudar a definir novos desenvolvimentos.<br />
Para a HARTING, a participação ativa nos grupos de traba-<br />
lho do PICMG envolve principalmente o aconselhamento e<br />
apoio profissional em questões relacionadas a conectores.<br />
Isto inclui soluções de conectores mecânicos e elétricos.<br />
Porém, a integridade do sinal também é examinada a fun-<br />
do. O trabalho requer muita contribuição. Teleconferências<br />
semanais e reuniões regulares dos grupos de trabalho mos-<br />
tram a importância que a HARTING e os outros membros<br />
dão ao consórcio e ao seu trabalho. Porém, as atividades do<br />
PICMG não se limitam a discussões e consultas. Participa-<br />
ção ativa também significa verificar novas especificações<br />
que ainda estão na fase inicial de projeto por meio de si-<br />
mulações (HF, FEM) e testes significativos. O laboratório<br />
central certificado da HARTING está bastante envolvido<br />
neste trabalho. Além disso, o Centro de Competência em<br />
SI e o laboratório de desenvolvimento próprio da HARTING<br />
também dão extenso apoio às atividades dos grupos de<br />
trabalho do PICMG.<br />
56 harting tec.News 17 (2009)
Os grupos de trabalho<br />
do PICMG abordam<br />
diferentes áreas. Os<br />
dois grupos Rugged<br />
MicroTCA estão envolvidos<br />
na expansão<br />
amplamente mecânica<br />
do padrão Micro-<br />
TCA com o objetivo<br />
de usar a arquitetura<br />
de sistema projetada<br />
Fig. 1: sub-rack compacto p/ pC para aplicações de<br />
telecom em condições<br />
mais severas, como na indústria, aviação ou transporte<br />
(vide o artigo “Resistente a Choque”, pág. 30).<br />
CompactPCI Plus é uma modernização predominantemente<br />
elétrica do padrão CompactPCI, destinada a evitar modificações<br />
mecânicas drásticas. No caso do CompactPCI<br />
Plus, a estrutura do barramento paralelo PCI existente é<br />
ampliada para incluir a transmissão serial de dados ponto<br />
a ponto. Isto aumenta a taxa de dados e também melhora a<br />
funcionalidade, porque os novos protocolos de transmissão<br />
serial permitem uma arquitetura simples em estrela. A<br />
compatibilidade retroativa é 100% mantida. Em outras palavras,<br />
os atuais módulos CompactPCI também são completamente<br />
funcionais nos novos sistemas CompactPCI Plus.<br />
O PICMG3.1 também enfoca a expansão elétrica. O padrão<br />
O PICMG (PCI Industrial Computer<br />
Manufacturers Group) é um consór-<br />
cio de mais de 450 empresas que<br />
trabalham em conjunto para desen-<br />
volver padrões abertos para telecomunicação de<br />
alto desempenho e aplicações de computação indus-<br />
triais. As especificações PICMG incluem: Compact<br />
PCI®, AdvancedTCA®, AdvancedMC, MicroTCA,<br />
CompactPCI Express, COM Express e SHB Ex-<br />
press. Atualmente a HARTING está ativa em cin-<br />
co grupos de trabalho PICMG: Rugged Microtca.1,<br />
Rugged Microtca.2, Compact Pci Plus, Picmg3.1 e<br />
Piccc (Www.Picmg.Org).<br />
Fig. 2: sub-rack AtCA<br />
PICGM3.1 descreve o uso de protocolos Ethernet na arquitetura<br />
PICMG3.0 (também conhecida como AdvancedTCA<br />
ou ATCA). Atualmente a especificação PICMG3.1 existente<br />
está sendo estendida para suportar o novo protocolo serial<br />
10GBps conforme o IEEE 802.3ap_KR.<br />
O PICCC (PCI Industrial Computers Channel Characterization)<br />
busca atingir um objetivo mais abrangente: a definição<br />
de canais de transmissão para altas taxas de dados.<br />
No futuro todas as especificações PICMG, e de preferência<br />
também as arquiteturas proprietárias, estarão em conformidade<br />
com esta definição. Esta especificação tem muitas<br />
vantagens. A nomenclatura uniforme das interfaces<br />
no canal de transmissão ajuda a evitar mal-entendidos<br />
caros entre fabricantes de componentes e projetistas ao<br />
nível de placa/sistema. Melhores definições dos modelos<br />
de simulação e dados de medição melhoram o intercâmbio<br />
e a comparação dos dados de medição e dos modelos<br />
de simulação. Isto também economiza tempo em projetos<br />
de novas aplicações. Para os fabricantes de componentes,<br />
isso significa que o conhecimento para criar estes dados<br />
deve estar disponível, e que devido à melhor comparação,<br />
o foco tem que estar na qualidade dos componentes. Por<br />
conseguinte, isto dá à HARTING uma vantagem competitiva<br />
porque ela já tem o conhecimento necessário, e a qualidade<br />
sempre teve um papel predominante na empresa.<br />
GERt hAvERMANN<br />
Signal Integrity Engineer, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
gert.havermann@HARTING.com<br />
57
tec.News 17: Automation IT<br />
Prof. Dr. Michael Beitelschmidt & Britta Rohlfing<br />
www.messstrassenbahn.de<br />
Pesquisadores da universidade de tecnologia de dresden e parceiros do setor<br />
estão operando um veículo leve sobre trilhos para conduzir pesquisa de campo.<br />
As medições em campo são uma base excelente para o desenvolvimento de novas tecnologias de transporte metropolitano<br />
e sistemas ferroviários de grande porte. Os pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Dresden, sob a liderança do<br />
Prof. Michael Beitelschmidt, estão conduzindo pesquisa de longo prazo no sistema da Autoridade de Transporte de Dresden,<br />
em colaboração com parceiros do setor privado incluindo o HARTING Technology Group.<br />
Atualmente, novos bondes estão sendo entregues à Autoridade<br />
de Transporte de Dresden para ampliar e modernizar o servi-<br />
ço na área ao redor da Ópera Semper. A Bombardier Transpor-<br />
tation GmbH está fornecendo os veículos, fabricados em suas<br />
instalações de produção em Bautzen, próximo de Dresden. A<br />
entrega deste veículo abriu as portas para uma colaboração<br />
sem precedentes entre a Autoridade de Transporte de Dresden,<br />
a comunidade de pesquisas e a indústria. Durante um<br />
período de pelo menos cinco anos, um grupo de pesquisadores<br />
da TU Dresden sob a direção do Prof. Dr. Michael Beitelschmidt<br />
(Rail Vehicle and Rail Technology Institute) irá consuzir<br />
medições de alta resolução a curto prazo e observação<br />
de tensão contínua em bondes durante sua operação normal.<br />
Onze parceiros do setor privado concordaram em participar<br />
do projeto. O HARTING Technology Group forneceu uma par-<br />
cela significativa de conectores, cabos e tecnologia de rede<br />
para o projeto. Os resultados da pesquisa vão resultar em<br />
conhecimentos úteis que ajudarão os engenheiros a desen-<br />
volver futuros veículos sobre trilhos. O objetivo do exercício é<br />
reduzir os custos de desenvolvimento e produção, e o tempo<br />
de lançamento no mercado.<br />
Dados de campo serão alimentados em<br />
programas de simulação, que são uma<br />
ferramenta essencial do projeto.<br />
Foi possível iniciar o projeto rapidamente. A instrumentação<br />
de alto nível foi instalada enquanto o veículo estava sendo fabricado.<br />
O laboratório móvel é usado durante o serviço normal<br />
de passageiros no sistema do metrô de Dresden, sem prejudicar<br />
o projeto de pesquisa de forma alguma. Do ponto de vista<br />
da universidade, a pesquisa pode ser feita no laboratório móvel<br />
com um nível de qualidade completamente diferente. Em<br />
primeiro lugar, o bonde de teste é um objeto de demonstração<br />
ideal, que pode ser usado para melhorar os programas de treinamento<br />
de futuros especialistas em veículos sobre trilhos.<br />
Os parâmetros do veículo, incluindo todas as idiossincrasias<br />
da operação cotidiana, podem ser simulados no laboratório<br />
móvel, fornecendo um ambiente realista da operação em tempo<br />
real.<br />
O bonde de teste serve como instrumento de validação para as<br />
pesquisas de modelagem e simulação de veículos. Cada simulação<br />
tem que ser subsidiada (validada) por dados de medições<br />
reais, pelo menos em bases de amostragem. Ter informações<br />
precisas sobre a plataforma de medição e poder relacionar<br />
os dados a situações específicas de condução coloca<br />
os pesquisadores em uma posição ideal. A simulação<br />
do projeto do veículo pode ser comparada com dados<br />
reais, para refinar os programas de simulação. Isto<br />
aumenta a confiabilidade das previsões feitas<br />
58 harting tec.News 17 (2009)
3x cap.<br />
acc.<br />
2 DMS<br />
2 DMS<br />
3x cap.<br />
acc.<br />
bar wire rope<br />
NI cRIO 9104 NI cRIO 9104<br />
2 DMS 2 DMS<br />
4 DMS<br />
temperature<br />
Etc<br />
3x cap. acc.<br />
microphone<br />
NI cRIO 9104<br />
1x cap.<br />
acc.<br />
Switch<br />
hARtING<br />
2 DMS<br />
undercarriage box<br />
3x<br />
fluxograma de informações<br />
GPRS<br />
Industrial-PC<br />
2 DMS<br />
connector han® hPR<br />
metal box<br />
instrumented bogie<br />
por simulações realizadas durante a fase de desenvolvimento<br />
de novos veículos sobre trilhos. A natureza de longo prazo das<br />
medições também oferece a oportunidade de detectar mudan-<br />
ças a longo e médio prazo no veículo e nos trilhos, e derivar<br />
novas técnicas preditivas.<br />
O projeto de pesquisa é o resultado de intensa e construtiva<br />
colaboração entre parceiros do setor privado, a Autoridade de<br />
Transporte de Dresden e a TU Dresden. Ao todo 50 pontos de<br />
medição, a maioria dos quais fornecidos pela Kistler Instru-<br />
ments AG (especializada em tecnologia de sensores), foram<br />
instalados nos rolamentos de roda, no chassi, na carroceria<br />
do carro e no compartimento de passageiros. Os sensores cap-<br />
turam continuamente os caminhos da vibração, aceleração,<br />
expansão e outros dados físicos, e dados elétricos também<br />
são registrados. Três transformadores de instrumentos da Na-<br />
tional Instruments Germany GmbH fornecem dados através<br />
de um switch eCon 4080-B da HARTING para um PC indus-<br />
trial, que salva os dados em um disco rígido.<br />
Um modem GPRS transmite as informações do<br />
dia para o computador. A empresa IMA GmbH<br />
Dresden foi responsável pelo<br />
projeto de software.<br />
GPS<br />
1x cap.<br />
acc.<br />
Ext hd<br />
vehicle bus<br />
laptop<br />
1x ultrasound<br />
4x ultrasound 6x<br />
2x inductive 3x inductive<br />
Os pesquisadores universitários não são<br />
os únicos beneficiários. O projeto também<br />
traz benefícios diretos para os parceiros<br />
do setor privado. Pela primeira vez, resul-<br />
tados baseados em dados que foram cole-<br />
tados durante um longo período de tempo<br />
na operação em campo fornecem conheci-<br />
mentos sobre a tensão exercida no veículo,<br />
nos trilhos e na instrumentação que foi<br />
usada no projeto.<br />
A HARTING utiliza os resultados como uma<br />
contribuição direta durante o desenvolvi-<br />
mento contínuo da série de conectores pe-<br />
sados Han® HPR. Isto permite à empresa<br />
preparar futuras soluções de conector ainda mais próximas<br />
dos requisitos operacionais reais.<br />
Os parceiros do projeto também estão aproveitando a oportunidade<br />
para preparar intensivamente cientistas e engenheiros<br />
em início de carreira para as tarefas que terão pela frente. Isto<br />
inclui a experiência que eles ganham trabalhando junto com<br />
os outros parceiros do projeto.<br />
A TU Dresden montou um novo site da Web. Visite www.<br />
messstrassenbahn.de para obter as mais recentes notícias<br />
sobre este projeto.<br />
PRoF. dR. MIChAEl bEItElSChMIdt<br />
Rail Vehicle and Rail Technology Institute, Dresden<br />
University of Technology<br />
michael.beitelschmidt@tu-dresden.de<br />
bRIttA RohlFING<br />
Market Manager Transportation, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
britta.rohlfing@HARTING.com<br />
59
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
Nouhad Bachnak<br />
O melhor desempenho<br />
os dispositivos moldados interconectados (MIds) estão ficando cada vez<br />
mais populares nas indústrias de equipamentos automotivos, médicos e de<br />
segurança.<br />
O desenvolvimento de componentes MID ocorre através da miniaturização e redução do número de componentes,<br />
bem como aumento da funcionalidade. A HARTING concentra-se no injeção de molde em dois disparos e na<br />
estruturação direta por laser.<br />
E não é apenas conversa entre especialistas. Componentes<br />
MID (dispositivos moldados interconectados) estão<br />
sendo cada vez mais utilizados em aplicações práticas.<br />
Esta tecnologia relativamente recente oferece aos fabri-<br />
cantes e usuários uma ampla gama de benefícios. Vários<br />
fatores estão estimulando o desenvolvimento da tecnologia<br />
MID. Uma das principais considerações é a miniaturização<br />
de componentes, na medida em que os projetistas<br />
60 harting tec.News 17 (2009)
tentam agregar mais funcionalidades em tamanhos me-<br />
nores e tornar seus produtos mais amigáveis ao usuário.<br />
A racionalização é outra questão. Os objetivos do projeto<br />
podem incluir a redução da quantidade de componentes,<br />
do número de etapas do processo de produção ou do tempo<br />
de montagem. A tecnologia MID 3D oferece um alto nível<br />
de integração, liberdade e precisão de projeto, permitindo<br />
agregar mais funcionalidades e combinar funções mecâ-<br />
nicas e elétricas em um único dispositivo.<br />
o pRoCesso de pRodução mId nA HARtInG AG<br />
A HARTING adotou rapidamente a nova tecnologia e enfren-<br />
tou os desafios. Após uma avaliação das várias técnicas<br />
MID, a empresa decidiu se concentrar em duas técnicas de<br />
produção: moldagem por injeção em 2 etapas (2K) e estru-<br />
turação direta a laser (LDS). Ambos os processos produzem<br />
componentes robustos e de alta qualidade. Porém, cada<br />
um tem vantagens e desvantagens que complementam o<br />
outro. Decidir qual é a melhor escolha depende da aplica-<br />
ção específica.<br />
Fig. 1: Alto nível de automação da produção: célula<br />
robótica para o processo a laser<br />
3<br />
61
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
A moldagem por injeção em 2 etapas (2K) é ideal para pro-<br />
dução de componentes 3D MID complexos com layout de<br />
pistas 3D genuínas (pistas em pelo menos três planos e<br />
furos cilíndricos no substrato). A tecnologia 2K tem a des-<br />
vantagem de que qualquer mudança no layout requer uma<br />
modificação no molde. Moldes 2K são caros e só são viáveis<br />
para altos volumes de produção (normalmente > 500.000<br />
unidades/ano). A largura mínima da pista também é signi-<br />
ficativamente maior se comparada com a tecnologia LDS.<br />
A estruturação direta a laser (LDS) é a melhor solução para<br />
aplicações nas quais a tecnologia 2K apresenta grandes<br />
desvantagens. Os custos do molde são comparáveis ao<br />
custo de um molde de plástico padrão. Apenas algumas<br />
modificações no software são necessárias para mudar o<br />
layout, facilitando a produção de várias versões diferentes<br />
com o mesmo substrato básico. As larguras mínimas de<br />
pista obtidas são menores se comparadas com a tecnologia<br />
2K. A principal desvantagem do LDS é a incapacidade de<br />
metalizar áreas que são impossíveis ou difíceis de acessar<br />
com o feixe de laser. Os substratos de plástico nestas áreas<br />
não podem ser estruturados antes da metalização. A única<br />
Fig. 2: Fluxo de processo mId usando o processo lpKF lds (moldagem,<br />
marcação a laser, revestimento de chapa e montagem smd)<br />
alternativa é o incômodo reposicionamento para criar as<br />
estruturas.<br />
GAmA de AplICAções<br />
Os principais produtos MID atualmente em produção seriada<br />
na HARTING são fabricados principalmente para os<br />
mercados de equipamentos automotivos, médicos e de se-<br />
gurança. Sensores solares são usados em aplicações climá-<br />
ticas e automotivas. Componentes MID 2K são projetados<br />
como portadores de chips conectados por fiação fina. Para<br />
Controle Adaptável de Cruzeiro e aplicações automotivas,<br />
a HARTING oferece um módulo LDS mecatrônico com com-<br />
ponentes SMD, contatos para conectores plug-in e conexões<br />
de soldagem. A linha da HARTING inclui uma ferramenta<br />
para equipamento dental, um portador de microfone para<br />
aparelhos auditivos e um sensor de luz para cortinas de<br />
luz, equipamentos de automação e monitoração de proces-<br />
sos. A HARTING também produz um módulo mecatrônico<br />
de câmeras com layout 3D SMD genuíno para aplicações<br />
de câmeras e automação industrial.<br />
estAdo dA teCnoloGIA mId nA HARtInG<br />
Os seguintes materiais estão sendo usados atualmente<br />
como substratos na produção em série: Vectra E820i LDS,<br />
E840i LDS, Pocan DP 7102, DP-T7140 (para LDS), Vectra<br />
E130/E820i Pd (para 2K). Os componentes precisam ser<br />
aprovados em testes elétricos, mecânicos e ambientais extremamente<br />
severos baseados em padrões IEC antes da<br />
liberação para a produção em série. As condições padrão<br />
de teste na HARTING são armazenamento a 125°C durante<br />
1.000 horas, ciclos alternados de temperatura entre -40<br />
°C e +125 °C (1.000 ciclos, para LCP a 150 °C), calor e<br />
umidade (85 °C / 85% UR; para DP-T7140 40 °C / 93% UR),<br />
ar industrial multicomponente (21 dias), e vários testes de<br />
vibração incluindo um teste de vibração em banda larga.<br />
Os parâmetros elétricos realizáveis (mesmo após o teste de<br />
stress) são os seguintes:<br />
- Resistência do isolamento: > 10 MOhm<br />
- Densidade atual: 250 mA a uma largura de pista de 200<br />
µm (500 mA a uma largura de 500 µm)<br />
- Tensão elétrica: 200 V a um espaçamento de pista de 200<br />
µm<br />
No setor de montagem e conexão, a HARTING usa tecnolo-<br />
gias como SMD em MID (com soldagem livre de chumbo ou<br />
62 harting tec.News 17 (2009)
adesivos eletricamente condutores), fixação por wirebond<br />
e FlipChip.<br />
A produção de componentes MID 3D é desafiadora do ponto<br />
de vista da engenharia. A implementação bem-sucedida<br />
da tecnologia é totalmente dependente da compreensão<br />
das relações e do domínio do processo de produção. Como<br />
resultado, a HARTING AG Mitronics consolidou a cadeia<br />
de valor agregado inteira, desde o molde por injeção até a<br />
montagem, conexão e embalagem de chip no local.<br />
FTS 3100<br />
People | Power | Partnership<br />
Superior performance driving automation.<br />
Integrate all company applications into a convergent network with standard Ethernet.<br />
That is Automation IT.<br />
Identifying and accelerating automation data frames to achieve the deterministic<br />
response and real time performance automation requires at field level.<br />
That is Fast Track Switching.<br />
HARTING Technology Group<br />
Marienwerderstrasse 3 | 32339 Espelkamp | Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 400 | info@HARTING.com<br />
Para estimular os negócios com MID, atualmente os esforços<br />
estão concentrados na automação, na estabilização dos<br />
vários processos e na concatenação das etapas de processo<br />
individuais.<br />
NouhAd bAChNAK<br />
Head of Research & Development, Switzerland<br />
HARTING Technology Group<br />
nouhad.bachnak@HARTING.com<br />
www.HARTING.com<br />
63
tec.News 17: HARTING Technology Group<br />
Gert Havermann<br />
Teste prático<br />
A hARtING otimiza a caracterização de componentes de alta freqüência<br />
Na medida em que as taxas de dados continuam aumentando, os equipamentos de teste precisam se manter atualizados<br />
com os avanços da tecnologia. Nós acabamos de instalar uma nova estação de sondagem no Laboratório de Integridade<br />
de Sinais da HARTING Technology Group. As estações de sondagem foram originalmente desenvolvidas para testar semi-<br />
condutores, mas elas também podem ser usadas para caracterização de alta freqüência de componentes passivos, como<br />
conectores e PCBs.<br />
O problema da caracterização de componentes é encontrar um<br />
modo de conectar o DUT ao dispositivo de medição. Na maioria<br />
dos trabalhos de caracterização, conectores eletrônicos de-<br />
vem ser montados em um PCB satisfatório. Porém, a interface<br />
com o dispositivo de medição não é a única consideração. O<br />
layout do PCB também deve ser escolhido cuidadosamente,<br />
para assegurar que as características do PCB não estejam<br />
mascarando as características do conector. Diferentes PCBs<br />
são necessários para medições diferentes. Os PCBs usados<br />
para caracterização de alta freqüência devem ter baixa perda,<br />
baixa reflexão e diafonia mínima, para assegurar que parâme-<br />
tros inalterados de conector possam ser extraídos. Conectores<br />
coaxiais de alta gradação, que cobrem a faixa de freqüência de<br />
teste inteira, são necessários para a conexão do equipamento<br />
de medição.<br />
É necessário um grande esforço para simular e otimizar a<br />
transição entre o conector coaxial e o PCB, para assegurar que<br />
os resultados da medição sejam precisos. Conectores coaxiais<br />
tomam muito espaço, as pistas do PCB têm que ser relativa-<br />
mente longas e as perdas tendem a aumentar (vide a Fig. 1:<br />
64 harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Professional Broadcast<br />
PCB de teste). Uma estação de sondagem elimina conectores<br />
coaxiais e reduz significativamente a complexidade dos PCBs<br />
de teste. Ela também melhora a qualidade dos resultados da<br />
medição.<br />
Fig 1: pCb de teste com conectores coaxiais<br />
Uma estação de sondagem é essencialmente um dispositivo<br />
mecânico que posiciona um conjunto de sondas de alta preci-<br />
são sobre os objetos de teste (vide a Fig. 2: estação de sonda-<br />
gem). Teoricamente, as sondas poderiam ser posicionadas à<br />
mão. Porém, as características mecânicas das sondas de alta<br />
freqüência deixam óbvio que uma estação de sondagem é a<br />
única solução possível:<br />
- espaçamento de contato mínimo < 0,1mm<br />
- contato simultâneo a 8-12 pontos por linha de dado (dependendo<br />
da sonda)<br />
- pressão de contato uniforme, reprodutível, normalmente<br />
dentro de tolerâncias mínimas (freqüentemente menores<br />
que ±0,1N)<br />
Como as sondas contatam diretamente o PCB ou o objeto de<br />
teste, não há nenhuma necessidade de conectores coaxiais,<br />
que precisam de muito espaço (vide Fig. 3: PCB de sonda de<br />
teste). O estreito espaço das pontas da sonda permite posicionar<br />
os coxins de contato do PCB muito perto do objeto a ser<br />
medido, e as pistas podem ser mantidas extremamente curtas.<br />
O ideal é que as pistas sejam tão curtas que sua influência<br />
sobre os resultados seja desprezível.<br />
Normalmente não é possível avaliar diretamente os parâmetros<br />
passivos de componentes individuais do sistema (por<br />
exemplo, chassi) usando a estação de sondagem, devido às<br />
restrições de posicionamento das sondas. Porém, os parâmetros<br />
da placa de teste podem ser determinados diretamente na<br />
Fig. 2: estação de sondagem<br />
Fig 3: pCb de teste com coxins de contato para a estação de sondagem<br />
estação de sondagem, e estes parâmetros podem então ser retirados<br />
dos resultados (deembedding). Em seguida, os parâmetros<br />
do componente que está sendo avaliado permanecem.<br />
GERt hAvERMANN<br />
Signal Integrity Engineer, Germany<br />
HARTING Technology Group<br />
gert.havermann@HARTING.com<br />
65
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
66 harting tec.News 17 (2009)
Tadeusz Wróbel, Maciej Blach & Hanna Patalas<br />
Conhecimento é bom, mais<br />
conhecimento é melhor ainda<br />
As soluções de diagnóstico remoto de guindastes para poços da indústria de mineração<br />
ajudam a manter as coisas em movimento – mesmo quando tudo fica difícil.<br />
Os guindastes para poços na indústria de mineração operam em ambientes extremamente adversos. Os guindastes<br />
são expostos a fluidos muito agressivos, e há risco considerável de pó e explosões de metano. Os guindastes devem<br />
ser extremamente confiáveis e seguros, e os sistemas de diagnóstico remoto de alta precisão desempenham um<br />
papel extremamente importante. A HARTING está fornecendo um sistema de alto desempenho, o Han-INOX®, para a<br />
fabricante de instrumentação TEMIX.<br />
Desde 1988, a TEMIX vem desenvolvendo sistemas que mo-<br />
nitoram o estado doscabos de içamento dos guindastes de<br />
mineração, e implementando mecanismos de compensação.<br />
Os sistemas TEMIX medem diretamente a carga aplicada às<br />
cordas de içamento em guindastes para poços com múltiplos<br />
cabos. Os sistemas TEMIX também medem a carga em cordas<br />
de içamento presas a plataformas de trabalho que operam<br />
em poços subterrâneos. Muitos anos de experiência prática e<br />
conhecimentos comprovados na aplicação de tecnologias e téc-<br />
nicas de medição no estado da arte fizeram da TEMIX um dos<br />
principais fabricantes da Europa. Os sistemas TEMIX foram<br />
instalados em minas de carvão e cobre na Polônia, República<br />
Tcheca e Rússia.<br />
Além das unidades de medição e compensação, o sistema TE-<br />
MIX também inclui um software de análises gráficas usado<br />
para avaliar as forças exercidas sobre o cabo. Os dados e informações<br />
sobre as condições do cabo são apresentados em um<br />
formato amigável para o usuário, permitindo que as equipes<br />
de manutenção dos cabos reajam mais rapidamente e com<br />
maior precisão. Estas atividades aumentam significativamente<br />
a confiabilidade operacional dos guindastes para poços, e os<br />
riscos associados às diferentes forças que atuam no cabo são<br />
virtualmente eliminados. Também há outras vantagens:<br />
- O sistema assegura que o desgaste do conjunto do guindaste<br />
para poços seja uniforme, aumentando a vida útil dos ca-<br />
bos.<br />
- O sistema melhora a qualidade do sistema de controle de<br />
movimento no poço da mina<br />
- O desgaste dos elementos do rolamento guia montados na<br />
gaiola e nas guias do poço é reduzido, aumentando sua vida<br />
útil<br />
AquIsIção e tRAnsmIssão de dAdos<br />
O sistema utiliza tecnologia de transmissão de dados sem fios.<br />
Um fluxo contínuo de dados de medição é enviado do elevador<br />
do poço da mina até o controlador. O conjunto de dados contém<br />
os principais parâmetros operacionais do guindaste, por<br />
exemplo as forças exercidas sobre os cabos. Os dados também<br />
indicam se a gaiola está funcionando suavemente. Para avaliar<br />
as características de funcionamento, os fatores de aceleração<br />
são medidos nos dois eixos de coordenadas que são orientados<br />
verticalmente com relação ao sentido de movimentação da<br />
gaiola. Um computador industrial se comunica por um link<br />
Fig. 1: distribuidor à prova de faísca no microprocessador da<br />
unidade de controle, que mede a carga nas cordas de içamento de<br />
um elevador de poço de mina usando o conector Han® q 5/0 quick<br />
lock em uma base Han® 3 A Inox.<br />
3<br />
67
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
sem fios com um microcomputador que fica situado na gaiola,<br />
e que envia dados de medição junto com um fluxo contínuo<br />
de dados de serviço, que contêm informações sobre o estado<br />
operacional da gaiola. Múltiplos modems (aprox. 500 [mW]<br />
operam por um link sem fios usando uma faixa de freqüência<br />
acessível a todos (vide Fig. 6).<br />
Uma solução moderna foi escolhida para fornecer energia à<br />
unidade de controle montada no elevador do poço da mina. Um<br />
controle remoto também foi desenvolvido para administrar<br />
as funções de aquisição de dados na unidade de controle. As<br />
funções de transferência de dados, fornecimento de energia<br />
e controle são ativadas assim que a gaiola chega à estação de<br />
carga superior. A energia é fornecida à unidade de aquisição<br />
de dados e controle por um campo eletromagnético ao invés<br />
de um contato. A distância máxima entre o transmissor e o<br />
receptor de energia é de 50 mm na posição de carregamento.<br />
O sistema pode ser controlado de um terminal de computador<br />
instalado em qualquer ponto da rede da empresa.<br />
A ContRIbuIção dA HARtInG<br />
A TEMIX optou pela série Han-INOX® e um conector rápido<br />
para fornecer energia ao sistema. A versão usada nesta aplicação<br />
é a Q 5/0 com tecnologia de terminais Quick Lock®. Esta<br />
tecnologia de conectividade e o material usado no Han-INOX®<br />
são uma boa opção para a indústria de mineração (Fig. 1). As<br />
bases e carcaças são feitos em liga de alumínio ou zinco, mas<br />
estes materiais não estão em conformidade com as exigências<br />
regulatórias e de processo, por exemplo a prevenção de<br />
explosões de metano.<br />
A Han-INOX® tem várias vantagens sobre os sistemas que<br />
operam em condições ambientais adversas. Em primeiro lugar,<br />
a versão em aço inoxidável oferece uma estabilidade mecânica<br />
significativamente melhor em comparação com ligas,<br />
alumínio ou outros materiais. O Han-Quick Lock® também<br />
tem manipulação simples e rápida, que reduz o tempo de instalação<br />
e remoção.<br />
pRoCesso<br />
Após uma análise muito precisa dos fluxos de força e das<br />
forças exercidas sobre o cabo ao longo de todo o caminho<br />
percorrido pela gaiola, são feitas correções baseadas nas mudanças<br />
no diâmetro do enrolamento do cabo no rolo de tração<br />
da máquina, e ajustes no comprimento. Em comparação com<br />
os métodos usados no passado, o objetivo é equilibrar a dis-<br />
CompensAção de CARGA pARA CoRdAs de IçAmento<br />
em um elevAdoR de poço de mInA<br />
Fig. 2: diagrama que mostra as forças exercidas sobre a gaiola<br />
antes da correção (imediatamente após a instalação dos cabos)<br />
Fig. 3: diagrama que mostra as forças exercidas sobre a gaiola<br />
após a correção inicial<br />
Fig. 4: diagrama que mostra as forças exercidas sobre a gaiola<br />
após a terceira correção<br />
Fig. 5: diagrama que mostra as forças exercidas sobre a gaiola<br />
após a correção final (reconhecida pelo usuário como um<br />
resultado satisfatório)<br />
68 harting tec.News 17 (2009)
Estação de trabalho do maquinista<br />
transportador superior<br />
uNIdAdE dE CoNtRolE<br />
loCAl<br />
uNIdAdE dE CoNtRolE CENtRAl<br />
tribuição de carga entre os cabos de gaiolas com múltiplos<br />
cabos. Isto é feito usando uma alavanca de compensação, e<br />
quando a manutenção correta é executada nos elementos de<br />
suspensão, os diferenciais de força geralmente ficam na faixa<br />
de 30-40%. Até agora, a experiência prática demonstrou que<br />
as correções não ultrapassam diferenciais de ±2-3%. Isto sig-<br />
nifica que a tecnologia de medição e compensação da TEMIX<br />
é significativamente mais eficiente que o previsto antes do<br />
desenvolvimento inicial (vide Fig. 2-5).<br />
dAdoS dE<br />
SIStEMA do<br />
SERvIdoR<br />
RS 485<br />
(2 pares)<br />
visualização da aplicação:<br />
distribuição da<br />
força nos cabos<br />
distribuidor à prova de faísca no<br />
microprocessador da unidade de<br />
controle, que mede a carga nas cordas<br />
de içamento de um elevador de<br />
poço de mina.<br />
Fig. 6: sistema para monitorar a qualidade do sistema de guia da gaiola para guindastes para poços com múltiplos cabos na indústria de mineração<br />
AplICAção<br />
As soluções padrão anteriores ficavam restritas a zonas não<br />
explosivas. Os conectores industriais usados nesses sistemas<br />
representavam um ponto fraco. Devido ao ambiente e condições<br />
de trabalho extraordinariamente severos que os clientes<br />
haviam especificado para a TEMIX, os requisitos (força mecânica<br />
do gabinete e classe de proteção IP) são significativamente<br />
mais exigentes em comparação com ambientes padrão.<br />
Nenhum dos conectores usados anteriormente pela TEMIX<br />
era adequado. Porém, conectores satisfatórios eram uma das<br />
principais exigências para o desenvolvimento do sistema na<br />
bacia de mineração russa no sul da Sibéria.<br />
Aplicação de serviço:<br />
monitoração do estado<br />
operacional do sistema<br />
Aplicação: monitoração<br />
do sistema de controle<br />
remoto Estação de trabalho<br />
do maquinista<br />
Escritório<br />
do poço<br />
lAN da empresa<br />
Supervisor<br />
dos sistemas<br />
do poço<br />
A única família de conectores satisfatória para esta aplicação<br />
era a Han-INOX® com o conector embutido Han® Q 5/0 Quick<br />
Lock. Graças a este conector foi possível certificar os sistemas<br />
para ambientes severos e implementar o sistema no local do<br />
usuário final.<br />
ING. tAdEuSz WRóbEl<br />
Managing Director<br />
TEMIX Sp. z o.o<br />
twrobel@temix.com.pl<br />
Ethernet<br />
10/100Mb/s<br />
Maquinista<br />
chefe do<br />
poço<br />
MACIEj blACh<br />
Market Manager Industry, Poland<br />
HARTING Technology Group<br />
maciej.blach@HARTING.com<br />
hANNA PAtAlAS<br />
Market Development Manager, Poland<br />
HARTING Technology Group<br />
hanna.patalas@HARTING.com<br />
69
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
Hassan Ouraghi<br />
Bom Apetite!<br />
Conectores profissionais para gourmets franceses<br />
Os franceses são particularmente apaixonados por waffles e crepes. Freqüentemente, vemos crepes nos cardápios<br />
como uma especialidade local, particularmente na parte ocidental do país. A HARTING apóia a Krampouz, um fabri-<br />
cante localizado em Pluguffan na extremidade ocidental da Bretanha, produzindo produtos que dão às pessoas do<br />
mundo inteiro a oportunidade de desfrutar dos lanches franceses favoritos onde quer que seja.<br />
A Krampouz é um produtor especializado em chapas de<br />
assar crepe e formas de waffles desde 1949. A carteira de<br />
produtos da empresa inclui uma linha familiar e uma linha<br />
profissional. No mercado profissional, os crepes e waffles<br />
devem atender expectativas de qualidade mais exigentes<br />
que no mercado familiar, onde as formas de waffles e as<br />
chapas de assar crepe também devem ser muito mais confiáveis.<br />
Os profissionais que fazem crepes e waffles preci-<br />
70 harting tec.News 17 (2009)
sam de equipamentos confiáveis e de alta disponibilidade<br />
que permitem tirar o máximo de seus talentos culinários<br />
em qualquer condição. Crepes e waffles podem ser “apenas”<br />
lanches, mas a qualidade da Krampouz é uma questão<br />
de orgulho.<br />
múltIplos CRepes<br />
As máquinas estão disponíveis em diversos modelos, que<br />
são projetados para diferentes situações e que oferecem<br />
uma gama de recursos. Algumas chapas de crepe e formas<br />
para waffles são instaladas permanentemente em restaurantes,<br />
enquanto outras são utilizadas temporariamente<br />
em mercados e eventos ao ar livre. Estas máquinas devem<br />
ser portáteis. Elas devem ser fáceis de montar e desmontar,<br />
e precisam ser projetadas para continuar funcionando com<br />
confiabilidade em condições de tempo inclementes.<br />
Os conectores de energia da linha profissional devem ser<br />
suficientemente robustos para estas aplicações. Há sempre<br />
o risco de torção e desgaste do cabo de energia. Os conectores<br />
e os cabos que eram utilizados anteriormente nos<br />
equipamentos da Krampouz tinham que ser substituídos<br />
freqüentemente.<br />
AplICAção: móvel e em todos os luGARes<br />
A Krampouz está tendo muito mais sucesso utilizando conectores<br />
Han® Q 5/0 com tecnologia de terminais Quick<br />
Lock nos cabos de energia. A migração para conectores<br />
industriais ajudou a Krampouz a cortar custos e tornar os<br />
dispositivos mais convenientes para uso, o que aumenta<br />
significativamente a satisfação do cliente. A solução da<br />
HARTING deixa o produto mais amigável ao usuário e mais<br />
fácil de instalar. Os conectores são mais robustos e duram<br />
mais. Nenhuma ferramenta é necessária para encaixar e<br />
remover conectores Han® Q 5/0 Quick Lock, e esta é uma<br />
característica que corresponde ao perfil dos clientes da<br />
Krampouz. Os conectores são projetados para alta correntes,<br />
que é outra vantagem desta solução.<br />
A Krampouz projetou o Han® Q 5/0 Quick Lock em uma<br />
nova máquina que tem características sob medida para<br />
atender as necessidades de um cliente particular. Um dos<br />
principais requisitos era uma solução de conexão/descone-<br />
Fig. 1: Forma profissional para waffles (protótipo)<br />
Fig. 2: Han® q 5/0 quick lock com braçadeira metálica de cabo e<br />
braçadeira de cabo com antepara<br />
xão rápida dos cabos, de forma que as máquinas possam<br />
ser movidas e limpas com facilidade sem os cabos.<br />
Após o sucesso desta aplicação, a Krampouz fez uma análise<br />
de engenharia e de economia de custos. Finalmente,<br />
a empresa decidiu incluir a nova solução no catálogo do 1º<br />
trimestre de 2009.<br />
hASSAN ouRAGhI<br />
Industrial Product Manager, France<br />
HARTING Technology Group<br />
hassan.ouraghi@HARTING.com<br />
71
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
Tomas Ledvina & Jakub Vincalek<br />
Aplicação<br />
especial – construção<br />
Controle automático de elevadores especiais em uma aplicação muito exigente<br />
Os padrões de desempenho, confiabilidade e segurança de elevadores não são importantes apenas no mercado de<br />
elevadores de passageiros. Plataformas de içamento especiais, incluindo elevadores de carga e construção, têm que<br />
atender os mesmos requisitos exigentes apesar do fato de operarem sob condições mais difíceis. As soluções da<br />
HARTING fornecem apoio para pontos críticos dos sistemas de automação.<br />
Os atuais sistemas de automação de elevadores enpregam uma<br />
impressionante gama de funcionalidades, que estão sendo<br />
cada vez mais exploradas em aplicações de elevadores espe-<br />
ciais. Os elevadores de construção têm seus próprios perfis de<br />
requisitos, que devem ser considerados quando o know-how<br />
em sistemas de elevadores de passageiros é transferido para<br />
o mercado industrial. Os projetos de construção ficaram tão<br />
complexos que a abordagem convencional usada no passado<br />
para elevadores de construção não é mais uma opção viável.<br />
Antigamente o operador do elevador movia a plataforma até o<br />
chão, onde o pedreiro indicava que precisava de massa amar-<br />
rando um trapo à corda de içamento, e ali o operador precisava<br />
parar a plataforma. Para manter o trabalho em andamento<br />
sem interrupções, os elevadores de construção têm que aten-<br />
der os mesmos padrões que os elevadores de passageiros –<br />
mas isso não é tudo. Eles também devem ser projetados para<br />
o ambiente operacional específico do local.<br />
Elevadores especiais precisam atender requisitos muito exigentes.<br />
A necessidade de sistemas móveis e flexíveis que são<br />
instalados ao ar livre realça particularmente a magnitude da<br />
tarefa. Elevadores especiais normalmente são instalados ao ar<br />
livre, sem proteção contra os elementos. Condições de tempo<br />
variáveis, variações de temperaturas , instalação e remoção<br />
rápida e equipamentos de conectividade e controle construídos<br />
para suportar ambientes severos e permitir fácil acesso<br />
durante visitas de manutenção, e com boas características de<br />
manutenção, definem o perfil dos requisitos. Os elevadores de<br />
construção são usados para transportar passageiros e materiais.<br />
As condições específicas do local e as especificações do<br />
usuário também fazem parte da equação.<br />
Elevadores especiais devem ser projetados para operar sob<br />
estas condições, e oferecer recursos que vão além de soluções<br />
padronizadas. Eles devem ser adaptáveis à altura dos edifícios<br />
de hoje.<br />
mobIlIdAde é ImpeRAtIvo<br />
A mobilidade é imperativo, na medida em que os elevadores<br />
são repetidamente montados e desmontados novamente, para<br />
então serem removidos para outros locais. Eles ainda devem<br />
ser seguros e confiáveis, e isto representa demandas significativas<br />
sobre o sistema de controle. Não faz muito tempo,<br />
operadores humanos eram considerados como a melhor opção.<br />
Só recentemente foram introduzidos sistemas de automação e<br />
controle capazes de entregar o desempenho e as característi-<br />
72 harting tec.News 17 (2009)
cas necessárias para as aplicações de elevado-<br />
res especiais, e que podem ser implementados<br />
sem comprometer a segurança, confiabilidade<br />
e flexibilidade geral do sistema.<br />
A empresa tcheca TENAX CZ s.r.o. trabalhou<br />
em conjunto com a HARTING para desenvolver<br />
um sistema de alto desempenho que oferece<br />
uma linha completa de funções, e que pode<br />
ser adaptado às necessidades das aplicações<br />
particulares. Uma interface simples e segura<br />
também era um objetivo principal do proje-<br />
to.<br />
Um design de bloco funcional que pode ser<br />
adaptado às necessidades individuais do<br />
cliente foi escolhido para atender estes requisitos.<br />
A empresa pode fornecer sistemas<br />
de controle automático, semi-automático, ou<br />
controle totalmente manual. A modularidade também é uma<br />
característica fundamental do projeto mecânico. Todas as peças<br />
mecânicas são pré-fabricadas, e podem ser montadas para<br />
compor um kit de peças que é fácil de montar e desmontar<br />
novamente. Todos os elementos são projetados para resistir a<br />
severas condições climáticas e a altas tensões mecânicas (IP<br />
65, antivandalismo).<br />
Ao pRessIonAR um botão<br />
Os trabalhadores da construção podem operar o sistema TE-<br />
NAX diretamente no modo automático. A cabine pode ser posicionada<br />
no andar desejado pressionando o botão nas caixas<br />
de chamada que ficam situadas em cada andar. O andar de<br />
PANEl<br />
drives PlC K exciter circuit<br />
PlC S stable control unit<br />
PlC K control unit mounted in the cabin<br />
tNx tNx bus<br />
SPo floor control bus<br />
Fig. 1: caixa de controle no novo<br />
andar superior<br />
tNx<br />
destino pode ser selecionado no painel de teclas na cabine.<br />
Luzes ou texto indicador no painel da tela mantêm o operador<br />
informado sobre as atuais instruções e todas as principais<br />
condições de status do sistema.<br />
Uma caixa de controle de andar (PO), que pode ser usada para<br />
chamar a cabine, fica situada em cada andar. As caixas de controle<br />
nos andares têm conectores onde cabos pré-fabricados<br />
são fixados. Os cabos correm entre as caixas localizadas nos<br />
exciter circuit<br />
Fig. 3: sistema de controle para elevadores especiais<br />
Fig. 2: caixas de controle de andar preparadas para a<br />
extensão de andar<br />
nth floor control<br />
box<br />
SPo<br />
2nd floor control<br />
box<br />
1st floor control<br />
box<br />
PlC S<br />
tERMINAtIoN<br />
3<br />
73
diferentes andares. O cabeamento forma um barramento de<br />
controle de andar (SPO) que é terminado na seção estável do<br />
sistema de controle.<br />
A seção estável do sistema de controle (PLC S) executa as<br />
seguintes funções:<br />
- Ela recebe e interpreta os comandos das caixas de chamada<br />
nos andares, e envia informações de reconhecimento do comando<br />
aos usuários.<br />
- O PLC S processa as informações de posicionamento que foram<br />
enviadas pelo subsistema de controle na cabine quando<br />
um comando é acionado no painel de controle da cabine.<br />
- O subsistema de controle também assegura que os comandos<br />
de posicionamento das unidades de controle do andar e da<br />
cabine sejam seqüenciados e executados da maneira mais<br />
eficiente.<br />
- Ele codifica as informações para o subsistema de controle a<br />
bordo da cabine, para assegurar que a transmissão atenda<br />
os requisitos de EMC.<br />
O segundo subsistema de controle (PLC K) é uma unidade<br />
móvel que é montada na cabine. Esta opção de design foi es-<br />
colhida para:<br />
- assegurar interação operacional segura com o usuário do<br />
elevador que está acionando o painel de controle<br />
- oferecer controle operacional seguro dos subsistemas de<br />
acionamento.<br />
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
Fonte de eneRGIA pARA As unIdAdes de ACIonAmento<br />
Uma das características distintas dos elevadores especiais é<br />
a colocação das unidades de acionamento. Normalmente estas<br />
unidades contêm vários motores elétricos com potência de até<br />
30 kW, que são montados diretamente na plataforma do eleva-<br />
dor. Os subsistemas de controle centrais devem ser localizados<br />
bem perto das unidades de acionamento para fornecer os ne-<br />
cessários controles de movimentação e funções de retorno.<br />
Outra característica distinta dos elevadores especiais resulta<br />
do posicionamento das unidades de acionamento e dos cabos<br />
de força. O cabo que alimenta os motores é roteado entre a<br />
cabine e a estrutura de apoio. Para evitar o risco de engan-<br />
chamento, que pode causar falhas se mais de um cabo for<br />
instalado, apenas o cabo de força pode ser montado na cabine.<br />
Como resultado, as linhas de dados são roteadas ao longo da<br />
lateral dos condutores de energia em um único cabo. A solução<br />
usada pelo sistema da TENAX é um barramento especial que<br />
é semelhante ao barramento RS485, mas que é projetado para<br />
resistir aos picos de voltagem induzidos na baixa voltagem<br />
pelos condutores de alta voltagem, que transmitem energia às<br />
unidades de acionamento. Uma codificação apropriada tam-<br />
TENAX CZ s.r.o., based in Prague in the Czech Republic,<br />
is an authorized HARTING Group distributor.<br />
In addition TENAX also develops and produces<br />
programmable control systems. TENAX construction<br />
site elevator systems are at work in many countries.<br />
The manual version is being used in Miami,<br />
Florida, and the version with automatic control is<br />
currently being deployed in the UK.<br />
bém é usada para assegurar a integridade da transmissão<br />
de dados.<br />
Conectores industriais da série Han® desempenham um pa-<br />
pel vital neste contexto. Encaixes robustos são necessários<br />
para assegurar conexões seguras no barramento RS485, e<br />
os engenheiros escolheram os encaixes híbridos Han® Q 7/0<br />
e Han-Com® K 4/8, que transmite energia aos acionadores.<br />
A unidade de controle de última geração será baseada em<br />
Ethernet, usando switches da série mCon 7000 para a gaiola<br />
do elevador, e switches da série sCon 3000 para a unidade de<br />
controle no andar térreo.<br />
O design modular suporta controle totalmente automático,<br />
semi-automático e manual, e o perfil funcional de cada siste-<br />
ma pode ser personalizado para atender necessidades espe-<br />
cíficas do usuário e condições específicas do local. Como as<br />
peças são pré-fabricadas, os elevadores podem ser montados<br />
e desmontados novamente com rapidez.<br />
Este sistema não é limitado a aplicações de elevadores de<br />
construção. Ele também é indicado para outras aplicações<br />
exigentes nas quais a confiabilidade operacional é um requisito<br />
importante.<br />
jAKub vINCAlEK<br />
President<br />
TENAX CZ s.r.o., Czech Republic<br />
jakub.vincalek@tenaxion.com<br />
toMAS lEdvINA<br />
Product Manager Network & Connectivity,<br />
Czech Republic<br />
HARTING Technology Group<br />
tomas.ledvina@HARTING.com<br />
74 harting tec.News 17 (2009)
Hemendra Dixit & Ashwani Kumar Sharma<br />
Energia indiana<br />
A hARtING salvaguarda transmissões de dados de alta velocidade na plataforma<br />
vME para empresa indiana de fornecimento de energia<br />
Em sistemas de fornecimento de energia desregulados, o controle de centrais elétricas é uma tarefa desafiadora. A<br />
HARTING Índia desempenha um papel central no planejamento e desenvolvimento de um sistema de controle baseado<br />
em VMEbus para transmissões de dados de alta velocidade em aplicações de centrais elétricas de última geração.<br />
O HARTING Technology Group foi incluído como fornecedor de<br />
sistema e módulo de um projeto encomendado pela prestadora<br />
de serviços de TI indiana Omnie Solutions (I) Pvt Ltd. para<br />
desenvolver um sistema complexo de processamento de alta<br />
velocidade de sinais de E/S com a ajuda de um chassi VME-64<br />
em um ambiente de central elétrica altamente sofisticado.<br />
O VMEbus (Versa Modular Eurocard Bus) foi desenvolvido<br />
pela Motorola, Signetics, Mostek e Thompson CSF para uso<br />
global em aplicações industriais e empresariais. Os sistemas<br />
VMEbus são usados em controle de tráfego, sistemas de chaveamento<br />
de telecomunicações, aquisição de dados, sistemas<br />
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
de vídeo e sistemas de controle de robôs. Em comparação com<br />
os sistemas de barramento de computadores de mesa, eles são<br />
menos suscetíveis a choques, vibrações e temperaturas extre-<br />
mas, e portanto ideais para o serviço em ambientes severos.<br />
O sistema VMEbus é baseado no padrão VME, no qual dados<br />
mecânicos como dimensões, conectores , e também os requisitos<br />
eletrônicos das estruturas de sub-barramento, funções<br />
de sinais, dispositivos de cronometragem, voltagens de sinal e<br />
configurações de mestre/escravo são predeterminados. Os requisitos<br />
padrão da norma VME VME64 incluem um caminho<br />
75<br />
3
de dados de 64 bits para placas com 6 unidades de bancada<br />
(RU), um caminho de dados de 32 bits para placas com 3 RUs,<br />
duas vezes essa largura da banda para transmissão de dados,<br />
baixos níveis de ruído e funções plug-and-play. Uma versão<br />
atualizada deste padrão, chamada VME64x, também suporta<br />
hot-swapping. As placas VME64 são compatíveis com siste-<br />
mas de barramento mais antigos, de modo que elas também<br />
possam ser usadas em sistemas de barramento VME mais<br />
antigos e vice-versa. O VME64 é uma versão ampliada para a<br />
transmissão de dados e endereçamento de 64 bits.<br />
Uma transmissão típica consiste em um ciclo de arbitragem<br />
(para preservação do controle de barramento), um ciclo de<br />
endereçamento (para seleção do registro), e o ciclo de dados<br />
real. O processo suporta leitura, gravação, modificação e<br />
transmissões em bloco.<br />
O sistema de barramento VME é composto de 4 sub-barramen-<br />
tos: o Barramento de Transmissão de dados, o Barramento de<br />
Arbitragem, o Barramento de Interrupção de Prioridade e o<br />
Barramento de Utilitários. A transmissão de dados assíncrona<br />
suporta módulos com diversos tempos de resposta diferentes.<br />
Desenvolvido como um ambiente flexível para um grande nú-<br />
mero de tarefas que demandam muito do processador, o bar-<br />
ramento VME evoluiu para um protocolo amplamente usado<br />
no setor de computação. Seu desenvolvimento é baseado no<br />
padrão IEEE 1014-1987.<br />
tec.News 17: Caleidoscópio<br />
HARtInG – FoRneCedoRA de ConeCtoRes e CHAssIs<br />
A HARTING Índia foi envolvida no projeto pela Omnie desde<br />
o começo, e foi selecionada como a empresa fornecedora de<br />
conectores DIN 41612, conectores métricos CPCI, conectores<br />
IDC e conectores D-Sub para placas de E/S de alta velocidade.<br />
Posteriormente, durante o projeto, a Omnie também tomou a<br />
decisão de adquirir os chassis da HARTING, depois de consul-<br />
tas feitas com o cliente final. O Chassi HARTING VME64x sem<br />
conector P0 é um módulo COTS no formato 6HE com Cadeia<br />
Automática de Margarida, 12 slots, conexões parafusadas para<br />
entrada de energia, e conectores IP1, IP2, 2P2 na parte trasei-<br />
ra com travas para conexões seguras.<br />
Os módulos seguintes de E/S são usados: VMEI2-1, VMEIO20,<br />
VMEIO25 e VMEIO27. Os módulos de E/S têm uma interface<br />
VME 64 (ANSI/VITA 1-1994). Estes módulos são conecta-<br />
dos em paralelo por um conector ao módulo transportador<br />
(módulos de mezanino). Todos estes módulos de E/S têm um<br />
transportador compartilhado ao qual vários módulos são conectados<br />
em paralelo.<br />
A especificação mecânica do módulo transportador é baseada<br />
em um módulo VMEbus com 6 unidades de bancada conforme<br />
a especificação ANSI/VITA 1-1994. Ele também é equipado<br />
com dois conectores P3 e P4 padrão DIN 41612 em conformidade<br />
com o VME64 na frente para a interface de E/S de<br />
campo. De acordo com as especificações elétricas do VME64, o<br />
módulo representa um subsistema (o assim chamado escravo)<br />
Fig. 1: Chassi padrão vme64x<br />
com uma interface A16/D16/D08 (EO) no VMEbus. Ele recebe<br />
e controla todos os sinais do barramento VME para o P1. Os<br />
seguintes parâmetros podem ser ajustados com jumpers:<br />
1. ID do módulo (8 bits)<br />
2. Endereço do módulo (8 bits)<br />
3. Interruptor (1 de 4).<br />
Em comparação, as especificações mecânicas do módulo de<br />
mezanino são diferentes. O módulo de mezanino está disponível<br />
em dois tamanhos:<br />
a) Largura única: 110 mm x 24,8 mm, dois conectores de 16<br />
polos (em duas filas) uma das quais é a fila de contatos<br />
macho e a outra é a fila de contatos fêmea.<br />
b) Largura dupla: 110 mm x 49 mm, quatro conectores de<br />
16 polos, dois dos quais são filas de contatos macho, e os<br />
outros dois são as filas de contatos fêmea.<br />
76 harting tec.News 17 (2009)
A empresa indiana Omnie Solutions (I) Pvt Ltd. for-<br />
nece soluções de tecnologia, planejamento estratégico,<br />
implementação de projetos e transferência de know-<br />
how. A integração otimizada e uma abordagem estru-<br />
turada são a chave dos produtos e serviços da Omnie<br />
Solutions. A empresa trabalha com tecnologia de TI no<br />
estado da arte para aperfeiçoar e salvaguardar proce-<br />
dimentos operacionais. Uma nova inclusão à carteira<br />
da empresa é o envolvimento da Omnie em tecnologias<br />
avançadas de Telecomunicação e Incorporação no cres-<br />
cente mercado de serviços orientados a produtos.<br />
Os módulos de mezanino recebem e geram sinais de campo<br />
via conectores J2 (e J4), e são ligados por conectores J1 (e J3)<br />
à interface de barramento do módulo transportador. Eles es-<br />
tão disponíveis em sete versões (MMDI8, MMTO8, MMTO8D,<br />
MMR08, MMR04, MMAI16 e MMAO4).<br />
Além disso, o módulo TMA09 também é usado. Este módulo<br />
é usado para a transmissão de sinais elétricos do barramento<br />
IDE, VGA, mouse, teclado, Ethernet, RS232, USB e MIL-STD-<br />
1553B do painel traseiro para o frontal. Os conectores destes<br />
Fig. 2: conector fêmea har-bus 64 em tecnologia de estampagem sem solda<br />
sinais ficam situados na moldura dianteira. O módulo também<br />
é equipado com uma placa PCI Mezanino. O módulo IRCM2 é<br />
usado para testar o isolamento das fontes de energia de 24V e<br />
27V CC. Quando um comando correspondente é emitido, ele<br />
usa seus circuitos para detectar se a resistência de isolamento<br />
dos circuitos de energia está ou não dentro da faixa permitida.<br />
O comando de teste é emitido pela abertura e fechamento de<br />
um contato. Um circuito de interconexão é usado para verificar<br />
as pré-condições antes da operação. O resultado do teste<br />
é transmitido por um relé de contato. O módulo tem dez circuitos<br />
independentes de teste e interconexão, e portanto pode<br />
testar independentemente a resistência de isolamento de dez<br />
circuitos de energia.<br />
O módulo SCRTD é usado para converter sinais RTD (Detectores<br />
de Temperatura da Resistência) em voltagem. O módulo<br />
SCRTD tem oito canais idênticos. O módulo SCRTD tem oito<br />
canais idênticos. Cada canal do módulo tem uma conexão RTD<br />
(Pt-100, 3 fios RTD), com temperaturas de entrada de 0-110<br />
°C.<br />
Em resumo, o módulo precisa ter as seguintes funcionalidades:<br />
- interface para RTD<br />
- 8 canais<br />
- linearização dos sinais de RTD<br />
- sinais de saída de 0-10 V<br />
- faixa de saída linear para 0-110 °C e 1-5 V<br />
- zero vivo<br />
- detecção de erros.<br />
O SCRTD-1 é disposto de forma semelhante ao SCRTD, embora<br />
com temperaturas de entrada de 0-80 °C. Todas as outras funções<br />
são iguais às do módulo SCRTD, com a exceção da faixa<br />
de saída linear de 1-5 V para temperaturas de 0-80 °C.<br />
hEMENdRA dIxIt<br />
Project Head<br />
Omnie Embedded, India<br />
hemendra@omniesolutions.com<br />
AShWANI KuMAR ShARMA<br />
Regional Sales Manager North, India<br />
HARTING Technology Group<br />
ashwani.sharma@HARTING.com<br />
77
Sorteio de Prêmios<br />
CARos leItoRes,<br />
Nós queremos conhecer você melhor. Porque se soubermos quem<br />
você é, poderemos fazer nosso tecNews ainda mais atraente – a seus<br />
olhos.<br />
Pedimos apenas três minutos de seu tempo para participar de nossa<br />
pesquisa on-line sobre a tec.News.<br />
pARtICIpe e GAnHe!<br />
Você pode participar até 30 de junho de 2009.<br />
Como um pequeno símbolo de nosso agradecimento, vamos sortear<br />
um prêmio entre todos os participantes. Participe e com<br />
um pouco de sorte você pode ganhar um Apple iPod.<br />
Obrigado por seus esforços.<br />
www. HARTING.com/tecNews-survey<br />
(Questionário disponível em alemão e inglês)<br />
78 harting tec.News 17 (2009)
Calendário de feiras<br />
HARTING 2009<br />
Abril 20 – 24 Alemanha, Hanover, Hannover Messe 2009<br />
Maio 11 – 14 Reino Unido, Birmingham, IFSEC 2009<br />
Maio 12 – 14 Bélgica, Bruxelas, Technologie dagen<br />
Maio 12 – 15 Austrália, Melbourne, National Manufacturing Week 2009<br />
Maio 13 – 17 Tailândia, Bangkok, INTERMACH 10<br />
Maio 18 – 21 China, Guangzhou, Chinaplas 2009<br />
Maio 19 – 22 Rússia, São Petersburg, Energetika & Electrotechnika<br />
Maio 19 – 22 Eslováqui, Nitra, MSV Nitra<br />
Maio 26 – 28 França, Lille, SIFER<br />
Junho 07 – 10 EUA, Minneapolis, MN, WINDPOWER<br />
Junho 16 – 19 Cingapura, Communic Asia<br />
Junho 16 – 19 EUA, Las Vegas, NV, NXTcomm<br />
Junho 24 – 26 China, Shenzhen, AUTOMATION’ 2009<br />
Julho 02 – 04 Japão, Tóquio, Interphex<br />
Julho 15 – 18 Malásia, Kuala Lumpur, Industrial Automation 2009<br />
Set 01 – 04 Suíça, Basiléia, GO-(INELTEC)<br />
Set 06 – 09 Reino Unido, Londres, PLASA Sound & Light show<br />
Set 11 – 13 Rússia, Nizhny Tagil, Magistral<br />
Set 14 – 18 República Checa, Brno, MSV Brno<br />
Set 21 – 24 Alemanha, Stuttgart, Motek 2009<br />
Set 28 – Out 02 Holanda, Utrecht, Elektrotechniek 2009<br />
Out 07 – 10 Áustria, Linz, Smat Automation<br />
Out 13 – 16 Suécia, Estocolmo, Tekniska mässan<br />
Out 13 – 16 Eslováquia,Trenčín, ELOSYS<br />
Out 21 – 23 China, Beijing, Global Wind Power<br />
Out 21 – 23 EUA, Santa Clara, CA, AdvancedTCA 2009<br />
Out 27 – 29 Noruega, Lillestrøm, PEA Messen<br />
Nov 10 – 12 Brasil, São Paulo, Negócios nos Trilhos<br />
Nov 24 – 26 Alemanha, Nuremberg, SPS/IPC/Drives<br />
Nov 30 – Dez 03 Espanha, Barcelona, BcnRail<br />
79
Alemanha<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
Postfach 2451 · D-32381 Minden<br />
Simeonscarré 1 · D-32427 Minden<br />
Telefone +49 571 8896-0, Fax +49 571 8896-282<br />
E-Mail: de@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com<br />
Escritório Alemanha<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
Blankenauer Straße 99, D-09113 Chemnitz<br />
Telefone +49 0371 429211, Fax +49 0371 429222<br />
E-Mail: de@HARTING.com<br />
Áustria<br />
HARTING Ges. m. b. H.<br />
Deutschstraße 19, A-1230 Viena<br />
Telefone +431/6162121, Fax +431/6162121-21<br />
E-Mail: at@HARTING.com<br />
Bélgica<br />
HARTING N.V./S.A.<br />
Z.3 Doornveld 23, B-1731 Zellik<br />
Telefone +322/4660190, Fax +322/4667855<br />
E-Mail: be@HARTING.com<br />
Brasil<br />
HARTING Ltda.<br />
Av. Dr. Lino de Moraes, Pq. Jabaquara, 255<br />
CEP 04360-001 – São Paulo – SP – Brasil<br />
Telefone +5511/5035-0073, Fax +5511/5034-4743<br />
E-Mail: br@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com.br<br />
China<br />
Zhuhai HARTING, Limited Shanghai branch<br />
Room 5403, 300 Huaihai Zhong Road<br />
Hong Kong New World Tower, Luwan District<br />
P.R.C , Shanghai 200021, China<br />
Telefone +86 21 – 63 86 22 00, Fax +86 21 – 63 86 86 36<br />
E-Mail: cn@HARTING.com<br />
Cingapura<br />
HARTING Singapore Pte Ltd.<br />
No. 1 Coleman Street, #B1-21 The Adelphi, Singapore<br />
179803<br />
Telefone +6562255285, Fax +6562259947<br />
E-Mail: sg@HARTING.com<br />
Coréia do Sul<br />
HARTING Korea Limited<br />
#308 Leaders Bldg., 342-1, Yatap-dong, Bundang-gu<br />
Sungnam-City, Kyunggi-do, 463-828, Korea<br />
Telefone +82-31-781-4615, Fax +82-31-781-4616<br />
E-Mail: kr@HARTING.com<br />
Espanha<br />
HARTING Iberia S.A.<br />
Josep Tarradellas 20-30 4º 6ª, E-08029 Barcelona<br />
Telefone +34 933 638 475, Fax +34 934 199 585<br />
E-Mail: es@HARTING.com<br />
Estados Unidos<br />
HARTING Inc. of North America<br />
1370 Bowes Road, Elgin, Illinois 60123<br />
Telefone +1 (877) 741-1500 (toll free)<br />
Fax +1 (866) 278-0307 (Inside Sales)<br />
Fax +1 (847) 717-9430 (Sales and Marketing)<br />
E-Mail: us@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING-USA.com<br />
Finlândia<br />
HARTING Oy<br />
Teknobulevardi 3-5, PL 35, FI-01530 Vantaa<br />
Telefone +358 9 350 873 00, Fax +358 9 350 873 20<br />
E-Mail: fi@HARTING.com<br />
França<br />
HARTING France<br />
181 avenue des Nations, Paris Nord 2<br />
BP 66058 Tremblay en France<br />
F-95972 Roissy Charles de Gaulle Cédex<br />
Telefone +33149383400, Fax +33148632306<br />
E-Mail: fr@HARTING.com<br />
Holanda<br />
HARTING B.V.<br />
Larenweg 44, NL-5234 KA ‘s-Hertogenbosch<br />
Postbus 3526, NL-5203 DM ‘s-Hertogenbosch<br />
Telefone +3173/6410404, Fax +3173/6440699<br />
E-Mail: nl@HARTING.com<br />
Hong Kong<br />
HARTING (HK) Limited, Regional Office Asia Pacific<br />
3512 Metroplaza Tower 1, 223 Hing Fong Road<br />
Kwai Fong, N. T., Hong Kong<br />
Telefone +852/2423-7338, Fax +852/2480-4378<br />
E-Mail: ap@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com.hk<br />
Hungria<br />
HARTING Magyarországi Kft.<br />
1119 Budapest, Fehérvári út 89-95, II. emelet 217/A.<br />
Telefone +36-1-205 3464, Fax +36-1-205 3465<br />
E-Mail: hu@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.hu<br />
India<br />
HARTING India Private Limited<br />
No. D, 4th Floor, ‘Doshi Towers’<br />
No. 156 Poonamallee High Road, Kilpauk<br />
Chennai 600 010, Tamil Nadu, Chennai<br />
Telefone +91-44-4356 0415/6, Fax +91-44-4356 0417<br />
E-Mail: in@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com<br />
Itália<br />
HARTING SpA<br />
Via Dell’ Industria 7, I-20090 Vimodrone (Milano)<br />
Telefone +3902/250801, Fax +3902/2650597<br />
E-Mail: it@HARTING.com<br />
Japão<br />
HARTING K. K.<br />
Yusen Shin-Yokohama 1 Chome Bldg., 2F, 1-7-9<br />
Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama, 222-0033 Japan<br />
Telefone +81 45 476 3456, Fax: +81 45 476 3466<br />
E-Mail: jp@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.co.jp<br />
Noruega<br />
HARTING A/S<br />
Østensjøveien 36, N-0667 Oslo<br />
Telefone +4722/700555, Fax +4722/700570<br />
E-Mail: no@HARTING.com<br />
HARtInG KGaA<br />
Marienwerderstraße 3 | 32339 Espelkamp – Germany<br />
P.o. box 11 33 | 32325 Espelkamp – Germany<br />
Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 47-400<br />
E-Mail: de@hARtING.com | Internet: www.hARtING.com<br />
Polônia<br />
HARTING Polska Sp. z o. o.<br />
ul. Kamieńskiego 201-219, 51-126 Wrocław<br />
Telefone +48 71-352 81 71<br />
Telefone +48 71-352 81 74, Fax +48 71-320 74 44<br />
E-Mail: pl@HARTING.com<br />
Internet : www.HARTING.pl<br />
Portugal<br />
HARTING Iberia, S. A.<br />
Avda. Josep Tarradellas, 20-30, 4º 6ª<br />
E-08029 Barcelona<br />
Telefone +351.219.673.177, Fax +351.219.678.457<br />
E-Mail: es@HARTING.com<br />
Reino Unido<br />
HARTING Ltd.<br />
Caswell Road, Brackmills Industrial Estate<br />
GB-Northampton, NN4 7PW<br />
Telefone +441604/766686, 827500<br />
Fax +441604/706777<br />
E-Mail: gb@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.co.uk<br />
República Checa<br />
HARTING spol. s.r.o.<br />
Mlýnská 2, 16000 Praha 6<br />
Telefone +420 220 380 460, Fax +420 220 380 461<br />
E-Mail: cz@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.cz<br />
Rússia<br />
HARTING ZAO<br />
Maily Sampsoniyevsky prospect 2A<br />
Saint Petersburg, 194044 Russia<br />
Telefone +7/812/3276477, Fax +7/812/3276478<br />
E-Mail: ru@HARTING.com, Internet: www.<br />
HARTING.ru<br />
Suécia<br />
HARTING AB<br />
Gustavslundsvägen 141 B 4tr, 167 51 Bromma<br />
Telefone +468/4457171, Fax +468/4457170<br />
E-Mail: se@HARTING.com<br />
Suíça<br />
HARTING AG<br />
Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil<br />
Telefone +41 44 908 20 60, Fax +41 44 908 20 69<br />
E-Mail: ch@HARTING.com<br />
Taiwan<br />
HARTING R.O.C. Limited<br />
Room 6, 10 Floor, No. 171, Sung-Te-Road, Taipei, 110<br />
Taiwan<br />
Telefone +886 02-2758-6177, Fax +886 02-2758-7177<br />
E-Mail: tw@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com.tw<br />
Leste da Europa<br />
HARTING Eastern Europe GmbH<br />
Bamberger Straße 7, D-01187 Dresden<br />
Telefone +49 351 / 4361760, Fax +49 351 / 4361770<br />
E-Mail: Eastern.Europe@HARTING.com