Os engenheiros de produção podem sentir a frustração de uma linha de produção ser desligada devido a uma falha no controlador do motor, mas reparar o controlador requer a remoção de dezenas de fios de conexão. Os técnicos procuram o circuito no chicote de fios e esperam encontrar o correto entre centenas de fios com aparência semelhante. Leva apenas alguns minutos para concluir o trabalho. Esta situação destaca os desafios das conexões elétricas em ambientes industriais. Os sistemas cabeados inicialmente parecem ser econômicos, mas criam ineficiências ocultas, que aumentam ao longo da vida útil do equipamento, e a natureza do problema é a natureza rígida da conexão cabeada. Felizmente, soluções de conectores modulares (Figura 1) estão agora disponíveis para atender aos requisitos em constante mudança e, ao mesmo tempo, manter a confiabilidade de nível industrial.
Sistema de conector modular HARTING Han-Modular ®
Figura 1: Sistema de conectores modulares Han-Moular ®. Fonte da imagem: HARTING)
A origem da tecnologia de conexão industrial padronizada
Em 1945, Wilhelm HART percebeu que os desenvolvimentos industriais do pós-guerra precisavam de soluções de conectividade que fossem significativamente diferentes dos projetos existentes. Começando em uma pequena instalação de reparos em Minden, Alemanha, a HART desenvolveu um produto mais tarde conhecido como Heavy-Duty Connector (HDC), estabelecendo assim os princípios que ainda hoje afetam o projeto de conexões industriais.
A construção de designs de conectores retangulares oferece um avanço em relação ao design circular que inicialmente dominou as aplicações militares e aeroespaciais. A estrutura retangular melhora a utilização do espaço do painel de controle industrial e proporciona maior densidade de contato dentro da área padronizada. A linha de conectores Han foi lançada antes do boom industrial na década de 1960, demonstrando como conexões robustas e padronizadas lidam com vários meios e resistem a ambientes severos de fábrica.
Esta acumulação histórica é muito importante porque a tecnologia Han-M herdou diretamente o princípio comprovado. Isto não é uma reinvenção do conceito básico, mas uma combinação de designs comprovados com os mais recentes materiais, tecnologias de fabricação e capacidades de integração.
Projeto de Sistema de Conexão Modular Desconstruído
A tecnologia Han-M da HARTING adota o modo de construção modular. Os engenheiros podem selecionar módulos individuais com base em necessidades específicas de mídia, como energia, sinal, dados, ar, etc., e combinar esses blocos de construção em invólucros de proteção projetados para o ambiente específico.
O módulo Han-M pode lidar com meios específicos dentro do conjunto do conector, por exemplo, o módulo de fonte de alimentação pode fornecer 16 A a 200 A para aplicações de carga pesada, o módulo de sinal pode suportar circuitos de controle de baixa tensão e o módulo de comunicação para conexões Ethernet, fieldbus ou fibra óptica. Os engenheiros podem combinar esses diferentes tipos de módulos na mesma estrutura de montagem, eliminando a necessidade de instalar conectores individualmente para cada meio. O invólucro de proteção fornece suporte mecânico e vedação ambiental para a combinação de módulos, com invólucros padronizados que variam de configurações compactas Han 6B a Han 48B (Figura 2), adequados para requisitos de serviço pesado/multimídia.
Caixa de montagem de anteparo HARTING Han 48B
Figura 2: Exemplo de caixa para montagem em painel Han 48B. Fonte da imagem: HARTING)
Dependendo da severidade da aplicação, uma estrutura de vedação graduada é utilizada para proteção ambiental. O grau básico de proteção IP65 protege contra a entrada de poeira e água, o que é comum na maioria das instalações de produção. Por outro lado, o Han-Mconnector executa uma especificação IP69K mais forte para suportar os procedimentos de lavagem de alta pressão necessários para processamento de alimentos e produção farmacêutica.
Os Han-Mconnectors incorporam uma variedade de recursos de segurança para eliminar erros de conexão. O sistema de chaveamento mecânico utiliza um elemento guia de formato exclusivo que permite que apenas cabeçotes macho e fêmea devidamente combinados sejam conectados entre si. Esse design físico evita que os técnicos conectem conectores incompatíveis, que são erros comuns de fiação em conexões com fio. Os sistemas de codificação eliminam direta e completamente conexões falsas sem depender de etiquetas de fiação ou diagramas de circuitos que ficam confusos com o tempo.
HARTING com DigiKey: Lançamento do Configurador Han
As especificações dos conectores representam desafios para os fluxos de trabalho de engenharia. Os engenheiros devem cruzar pessoalmente as especificações dos componentes de diversas folhas de dados, confirmar as classificações ambientais e verificar os requisitos de compatibilidade para cada tipo de conector. Este processo é demorado e trabalhoso, o que afetará o cronograma do projeto e levará a erros de seleção.
Para resolver esse problema, a DigiKey, em conjunto com a HART, lançou uma ferramenta de projeto integrada que verifica e seleciona componentes automaticamente. O engenheiro que usa o Han Configurator ® Configurator pode inserir requisitos do sistema, como tipo de meio, corrente nominal e nível de proteção, e receber informações de feedback em tempo real sobre compatibilidade de componentes e status de fornecimento. O configurador utiliza lógica de seleção baseada em regras para evitar combinações incompatíveis e fornecer alternativas quando sua seleção entrar em conflito. O configurador também fornece múltiplas visualizações dos componentes configurados, permitindo que os engenheiros verifiquem a adequação mecânica e os requisitos de cabeamento antes da aquisição.
O configurador Han Configurator também gera documentação completa, como lista de materiais com preços atuais e status de fornecimento. A integração direta com o sistema de compras da DigiKey ajuda a eliminar a criação manual de listas de peças e a colocação de pedidos. Os engenheiros podem usar ferramentas pós-comparação para avaliar alternativas modulares e conectadas ou bibliotecas pré-configuradas como ponto de partida para aplicações genéricas entre setores.