Los ingenieros de fabricación pueden experimentar la frustración de que una línea de producción se cierre debido a una falla en un controlador de motor, pero reparar el controlador requiere quitar docenas de cables de conexión. Los técnicos buscan el circuito en el mazo de cables y esperan encontrar el correcto entre cientos de cables con apariencia similar. Sólo se necesitan unos minutos para completar el trabajo. Esta situación pone de relieve los desafíos de las conexiones eléctricas en entornos industriales. Inicialmente, los sistemas cableados parecen ser rentables, pero crean ineficiencias ocultas, que aumentan a lo largo de la vida útil del equipo, y la naturaleza del problema es la naturaleza rígida de la conexión cableada. Afortunadamente, ahora hay disponibles soluciones de conectores modulares (Figura 1) para satisfacer los requisitos cambiantes y al mismo tiempo mantener una confiabilidad de nivel industrial.
Sistema de conector modular HARTING Han-Modular ®
Figura 1: Sistema de conector modular Han-Moular ®. Fuente de la imagen: HARTING)
El origen de la tecnología de conexión industrial estandarizada
En 1945, Wilhelm HART se dio cuenta de que los desarrollos industriales de la posguerra necesitaban soluciones de conectividad significativamente diferentes de los diseños existentes. Comenzando en una pequeña instalación de reparación en Minden, Alemania, HART desarrolló un producto conocido más tarde como Conector de servicio pesado (HDC), estableciendo así los principios que todavía afectan el diseño de conexiones industriales en la actualidad.
La construcción de diseños de conectores rectangulares ofrece un gran avance con respecto al diseño circular que inicialmente dominó las aplicaciones militares y aeroespaciales. La estructura rectangular mejora la utilización del espacio del panel de control industrial y logra una mayor densidad de contacto dentro de un espacio estandarizado. La línea de conectores Han se introdujo antes del auge industrial de la década de 1960, lo que demuestra cómo las conexiones robustas y estandarizadas manejan múltiples medios y resisten entornos de planta hostiles.
Esta acumulación histórica es muy importante porque Han-Mtechnology heredó directamente el principio probado. No se trata de una reinvención del concepto básico, sino de una combinación de diseños probados con los últimos materiales, tecnologías de fabricación y capacidades de integración.
Diseño de sistema de conexión modular deconstruido.
La tecnología Han-M de HARTING adopta el modo de construcción modular. Los ingenieros pueden seleccionar módulos individuales según las necesidades específicas de medios como energía, señal, datos, aire, etc., y combinar estos bloques de construcción en gabinetes protectores diseñados para el entorno específico.
El módulo Han-M puede manejar medios específicos dentro del conjunto del conector, por ejemplo, el módulo de fuente de alimentación puede proporcionar de 16 A a 200 A para aplicaciones de carga pesada, el módulo de señal puede admitir circuitos de control de bajo voltaje y el módulo de comunicación para conexiones Ethernet, bus de campo o fibra óptica. Los ingenieros pueden combinar estos diferentes tipos de módulos dentro del mismo marco de ensamblaje, eliminando la necesidad de instalar conectores individualmente para cada medio. El gabinete protector proporciona soporte mecánico y sellado ambiental para la combinación de módulos, con gabinetes estandarizados que van desde configuraciones compactas Han 6B hasta Han 48B (Figura 2), adecuados para requisitos multimedia y de servicio pesado.
Carcasa de montaje de mamparo HARTING Han 48B
Figura 2: Ejemplo de carcasa de montaje en panel Han 48B. Fuente de la imagen: HARTING)
Dependiendo de la severidad de la aplicación, se utiliza una estructura de sellado graduada para la protección del medio ambiente. El grado de protección básico IP65 protege contra la entrada de polvo y agua, algo común en la mayoría de las instalaciones de producción. Por otro lado, el conector Han-M cumple con una especificación IP69K más estricta para soportar los procedimientos de lavado a alta presión necesarios para el procesamiento de alimentos y la producción farmacéutica.
Los conectores Han-M incorporan una variedad de características de seguridad para eliminar errores de conexión. El sistema de codificación mecánica utiliza un elemento guía de forma única que permite conectar solo cabezales macho y hembra que coincidan adecuadamente. Este diseño físico evita que los técnicos conecten conectores incompatibles, que son errores de cableado comunes en conexiones cableadas. Los sistemas de codificación eliminan directa y completamente las conexiones falsas sin depender de etiquetas de cableado o diagramas de circuitos que se vuelven borrosos con el tiempo.
HARTING con DigiKey: Lanzamiento del configurador Han
Las especificaciones de los conectores plantean desafíos para los flujos de trabajo de ingeniería. Los ingenieros deben comparar personalmente las especificaciones de los componentes de múltiples hojas de datos, confirmar las clasificaciones ambientales y verificar los requisitos de compatibilidad para cada tipo de conector. Este proceso requiere mucho tiempo y mano de obra, lo que afectará el cronograma del proyecto y provocará errores de selección.
Para abordar este problema, DigiKey, junto con HART, lanzó una herramienta de diseño integrada que verifica y selecciona componentes automáticamente. El ingeniero que utiliza Han Configurator ® Configurator puede ingresar requisitos del sistema como el tipo de medio, la corriente nominal y el nivel de protección, y recibir información de retroalimentación en tiempo real sobre la compatibilidad de los componentes y el estado del suministro. El configurador utiliza una lógica de selección basada en reglas para evitar combinaciones incompatibles y proporcionar alternativas cuando su selección entra en conflicto. El configurador también proporciona múltiples vistas de los componentes configurados, lo que permite a los ingenieros verificar la idoneidad mecánica y los requisitos de cableado antes de la adquisición.
El configurador Han Configurator también genera documentación completa, como una lista de materiales con precios actuales y estado de suministro. La integración directa con el sistema de adquisiciones de DigiKey ayuda a eliminar la creación manual de listas de piezas y la realización de pedidos. Los ingenieros pueden utilizar herramientas de poscomparación para evaluar alternativas modulares y cableadas o bibliotecas preconfiguradas como punto de partida para aplicaciones genéricas entre industrias.