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Boletín mensual con noticias comentadas, análisis y perspectivas

30 | 2020Elaborado por

Víctor F. Marinescuvictor@edcontrol.comwww.edcontrol.com

Auspiciantes:

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Industrial 5G: Su impacto en automatización de fábrica

Se estima que la nueva tecnología 5G de redes wireless tendrá un fuerte impacto en las aplicaciones de automatización y control, apuntando principalmente a comunicaciones tipo máquina y sopor-

te para IIoT. La confiabilidad sin precedentes y las latencias muy bajas se suman al potencial básico de Industrial 5G en manufactura, aun cuando los princi-pales bloques constructivos y los desafíos que plantea su implementación todavía no han sido resueltos en su totalidad.

El estándar de comunicaciones 5G ofrece un an-cho de banda mucho mayor y la capacidad de enviar más datos simultáneamente que 4G y otros estánda-res wireless anteriores. Según Siemens, se estima co-menzar en 10 gigabits por segundo, o sea 10 veces más que 4G, junto a una latencia sustancialmente más baja y de mayor confiabilidad que en las redes móvi-les actuales y al hecho de soportar un mayor número de dispositivos conectados.

Las aplicaciones de Industrial 5G incluyen soporte para tres tipos diferentes de comunicación de fábrica: banda ancha móvil ampliada (eMBB), comunicación masiva tipo máquina (mMTC) y comunicaciones de baja latencia ultra-confiables (URLLC).

Se estima que las comunicaciones de banda an-cha móvil ampliada podrán aprovechar las altas tasas de transmisión de datos de 5G y su mayor cobertura, comparado con 4G, para implementar aplicaciones wireless en áreas como realidad aumentada y virtual.

La comunicación mMTC ofrece una amplia cober-tura de área y permite la conexión de un gran número de dispositivos IoT (algunos reportes indican hasta un millón de dispositivos) por kilómetro cuadrado. Esta comunicación está destinada a aportar conectividad con bajos requerimientos de software y hardware en dispositivos conectados y soportar una operación de baja energía y optimización de batería.

La comunicación URLLC se basa en la elevada confiabilidad de sistema y los tiempos de reacción en el rango de los milisegundos de 5G. Las posibles apli-caciones podrían estar en la automatización de proce-sos para control de lazo cerrado, paneles de control móviles con funcionalidad de seguridad integrada, robots móviles y control de movimiento.

Según un documento técnico elaborado por 5G ACIA (Alliance for Connected Industries and Auto-mation), “5G tiene el potencial de proveer conecti-vidad wireless en una amplia gama de aplicaciones a nivel industrial. A largo plazo, podrá llevar a la

Industrial 5G: Su impacto en automatización de fábrica 2

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Se redefine la medición de gases de proceso 3 Leer más…

Refinerías y petroquímicas: El camino hacia una performance de cuartil superior 5

Leer más…AR, VR, MR: ¿Cuál es la diferencia entre estas realidades? 7

Leer más…Los robots tendrán que entender y pensar más 8

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Ethernet como facilitador 9 Leer más…

Sistema de visualización basado en tecnología web 10

Leer más…Wearables inteligentes siguen KPIs específicos e integran hardware, software y servicios 11

Leer más…Especificación para gateways CANopen/IO-Link 12

Leer más…Medición wireless de temperatura 13

Leer más…Ciberseguridad de planta durante todo el ciclo de vida de desarrollo de un producto 14

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En Esta Edición

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convergencia de las distintas tecnologías de comu-nicación utilizadas hoy en día, reduciendo conside-rablemente el número de posibles soluciones de co-nectividad industrial. Del mismo modo que hay una clara tendencia hacia TSN en el mundo de soluciones cableadas de Industrial Ethernet, es muy posible que 5G se convierta en una tecnología wireless estándar, ya que, por primera vez, conlleva una comunicación wireless directa desde el nivel de campo a la nube".

Pero dentro de este contexto, también es necesa-rio abordar los principales desafíos que se plantean a la hora de concretar el potencial de 5G. Uno de estos desafíos es alinear el trabajo de los entes de estanda-rización con la industria de manufactura.

Otros desafíos incluyen: Cómo desarrollar 5G en manufactura; Modelos de espectro y operador; Seguridad y ciberseguridad; Componentes industriales habilitados para 5G; Establecimiento de un lenguaje común; Transparencia de una conexión 5G en cuanto a

radio acceso y red central.

Preparado en base a documentos de Siemens.

Se redefine la medición de gases de proceso

Se espera que la demanda de gas natural como combustible o fuente de energía siga creciendo en el futuro. En estas apli-caciones exigentes, sean con gas natural, gas de proceso o mezclas de gases, el nue-

vo caudalímetro Prosonic Flow G de Endress+Hauser combina una tecnología probada de medición ultra-sónica de caudal con décadas de experiencia en las industrias de petróleo y gas y químicas.

El caudalímetro puede medir gases secos y húme-dos con una elevada confiabilidad. Además de su am-plia funcionalidad, brinda nuevas opciones en control y monitoreo de procesos. El transmisor garantiza va-lores medidos con una exactitud de ±0,5%, junto a una notable repetibilidad, incluso en condiciones de proceso y ambientales muy fluctuantes.

Industrial 5G. La redwireless del futuro.

Las nuevas redes wireless de 5ta generación ofrecen un enorme potencial en la industria. Una confiabilidad sin precedentes y muy bajas latencias, como así también la amplia conectividad IIoT de Industrial 5G, facilitan la implementación de aplicaciones orientadas al futuro.

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Su diseño robusto le permite al dispositivo operar a largo plazo sin necesidad de mantenimiento, aho-rrando tiempo y dinero.

Opera en temperaturas de proceso de hasta 150°C y presiones de hasta 100 bar. También puede venir con sensores de temperatura y presión incorporados. Es posible combinar la entrada desde estos sensores con la velocidad medida del sonido para calcular un gran número de propiedades adicionales del gas que son importantes para el control de procesos.

El caudalímetro puede incorporar la función ‘Ex-tended Gas Analysis’, por ejemplo para aplicaciones especiales o en caso de mayores requerimientos de control de proceso. De acuerdo al tipo de gas selec-cionado (gases puros, mezclas de gases, gas natural, gases específicos del usuario, etc.), esta función per-mite calcular parámetros y variables de proceso adi-cionales, tales como caudal volumétrico, caudal vo-lumétrico corregido, caudal másico, valor calórico, índice Wobbe, tipo de gas, masa molar, contenido de metano (%), densidad o viscosidad.

El caudalímetro se destaca por un muy elevado grado de robustez. Todas las partes en contacto con

el fluido son de acero inoxidable y cumplen con los estrictos requerimientos de Nace MR0175/MR0103. Los transductores ultrasónicos están disponibles in-cluso en titanio Grado 2. De esta forma, se consigue una elevada resistencia a corrosión, que es ideal para aplicaciones en las industrias de petróleo y gas y quí-micas. Puesto que la superficie del cerramiento del sensor es también de acero inoxidable resistente a la corrosión, el instrumento resulta especialmente ade-cuado para condiciones ambientales difíciles.

El caudalímetro también ofrece una máxima ro-bustez a la hora de medir gases húmedos. Se dispone de un sistema de drenaje especial que disipa inmedia-tamente cualquier condensado que se forme en el sen-sor. De esta forma, la medición ultrasónica no sufre efecto negativo alguno en la calidad de la señal.

Puesto que el sistema de medición del caudalíme-tro ha sido desarrollado conforme IEC 61508 (SIL), también se lo puede usar en aplicaciones relacionadas con la seguridad, ya que dispone de un disco de rup-tura instalado de manera permanente para la descarga controlada del exceso de presión en caso de una po-sible pérdida.

Los errores del dispositivo o proceso que pudieran ocurrir están claramente categorizados e indicados de acuerdo con NAMUR NE107, lo que permite adoptar rápidamente acciones correctivas.

La tecnología Heartbeat es otro aspecto impor-tante. Esta función de testeo, que está integrada en todos los dispositivos de medición Proline, ofrece au-todiagnósticos permanentes con una gran cobertura de diagnóstico (>95%) y permite una verificación de dispositivo metrológicamente trazable con certifica-ción TÜV sin interrumpir el proceso. Todo esto redu-ce la complejidad y los peligros en una planta y au-menta los niveles de confiabilidad y disponibilidad.

Los transmisores Proline 300/500 incluyen un ser-vidor web como estándar. Utilizando un cable Ether-net estándar y una laptop, o wireless vía WLAN, los usuarios tienen acceso directo a todos los datos de diagnóstico, configuración y dispositivo sin necesi-dad de software o hardware adicional, lo que ahorra tiempo en mantenimiento y servicio.

El concepto Histo Rom de almacenamiento de da-tos garantiza una máxima de seguridad de los datos antes, durante y después del servicio. Todos los datos de calibración y los parámetros del dispositivo se en-cuentran guardados de manera segura en el módulo

Prosonic Flow G300/500 de Endress+Hauser es un robusto caudalímetro ultrasónico de gas con sensores de presión y temperatura que ofrece valores medidos de elevada exactitud y en tiempo real.

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Histo Rom y son recargados automáticamente des-pués de un trabajo de mantenimiento. La instalación de partes de repuesto es fácil, ahorra tiempo y reduce las paradas innecesarias.

El caudalímetro puede ser combinado con dos transmisores: versión compacta Proline 300 o versión remota Proline 500 con hasta cuatro entradas y sali-das.

El procesamiento digital de la señal comienza en el sensor inteligente y es la base para una verdade-ra medición multivariable. De esta forma, Prosonic Flow G puede detectar simultáneamente múltiples valores medidos, aspecto importante en control de proceso, por ejemplo velocidad de flujo, velocidad ultrasónica, presión y temperatura, y enviar estos va-lores a un sistema de control de proceso.

Se puede tener acceso a todos los datos de me-dición, incluso a datos de diagnóstico adquiridos mediante Heartbeat, en cualquier momento gracias a la transmisión digital de datos vía HART o Modbus RS485, como así también vía WLAN o entradas y salidas libremente combinables.

Refinerías y petroquímicas: El camino hacia una performance de cuartil superior

Los cambios en el mundo de los hidrocarbu-ros han obligado a refinerías y petroquími-cas a aumentar su flexibilidad para aceptar cambios y mantener operaciones seguras, confiables y eficientes.

Las oportunidades de mejora se encuentran en tres áreas principales: mejorar la disponibilidad de la planta, conseguir mayores márgenes de ganancia y cumplir con las regulaciones cada vez más estrictas en lo que hace a combustibles limpios.

La diferencia de disponibilidad de planta que hay entre cuartil superior y cuarto cuartil es sorprendente. Los costos de mantenimiento en el cuarto cuartil son 3,5 veces más altos y hay 6 veces más días de parada. Los del primer cuartil tienen una disponibilidad 14% mejor de los activos mecánicos.

Para alcanzar la performance del cuartil superior, un factor clave es alinear la organización, lo que in-cluye gestión de salud, seguridad y medio ambien-te (HSSE por sus siglas en inglés), ingeniería, ope-raciones, mantenimiento, informática y logística de la cadena de suministro, todo apuntando a optimizar procesos y flujo de trabajo.

En este contexto, la tecnología puede jugar un rol importante. Al agregar mediciones para soportar aler-tas predictivas, las refinerías pueden tomar medidas correctivas antes de que se produzcan fallas mecáni-cas en los activos. El análisis predictivo, cuando se lo combina con personal y nuevos procesos, puede reducir las paradas no planificadas.

La investigación realizada por Emerson acerca de FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) con-firma que su tecnología puede detectar más del 70% de los potenciales modos de falla en casi todos los activos y más del 80% en los activos con la mayor posibilidad de una parada en refinerías y plantas pe-troquímicas.

Un ejemplo son los sensores wireless de corrosión no intrusivos en tuberías y recipientes, que permiten identificar problemas mucho antes de que lleven a condiciones inseguras y una parada.

Una gran refinería de Medio Oriente trabajó jun-to con Emerson para evaluar la confiabilidad y es-tablecer referencias para mejorar su hoja de ruta. El proyecto incluía procesos de trabajo, tecnologías de diagnóstico, gestión de cambio y capacitación cultu-ral. La implementación de esta hoja de ruta resultó en una reducción del 9% en costos de mantenimiento mientras aumentaba la disponibilidad mecánica en un 2%.

Hoy en día, al disponer de mayores cantidades de shale gas y shale oil, los productores downstream se vieron obligados a aumentar la flexibilidad a la hora de procesar crudos de menor costo a fin de conseguir mayores ganancias. Medir continuamente las propie-dades del petróleo crudo para optimizar las relaciones de mezcla permite minimizar el ensuciamiento y la corrosión, lo que, en última instancia, significa para

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las refinerías la posibilidad de evitar el deterioro de activos, cuellos de botella y reducciones de produc-ción.

Una refinería norteamericana implementó una ca-racterización del crudo en tiempo real a fin de opti-mizar de manera continua el desempeño de la unidad de crudo y recibir una alerta temprana en el momento en que se acercaban a los límites. A partir de estos cambios, se mejoraron las ganancias un 5% cada año y se redujo el número de reducciones de producción en la planta.

Las reglamentaciones acerca de combustibles limpios están impulsando el requerimiento de tener combustibles con un menor contenido de azufre. Las inversiones en operaciones de mezcla en línea y ca-

pacidades racionalizadas de tanques aumentan la fle-xibilidad en la mezcla de producción y reducen los requerimientos de almacenamiento en tanques. Por su parte, el análisis continuo en línea y las estrategias optimizadas de control de mezcla permiten mejorar la eficiencia operativa y cumplir con los requerimientos reglamentarios.

En definitiva, al incorporar tecnologías de auto-matización y desarrollar capacidades, prácticas y flujos de trabajo, es posible logar mejores KPIs con un retorno de las inversiones, en algunos casos, de menos de un año.

Preparado por Marcelo Carugo, vicepresidente de Global Refining and Chemicals Programs en Emerson Automation Solutions.

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AR, VR, MR: ¿Cuál es la diferencia entre estas realidades?

Hoy en día se habla mucho de realidad aumentada y otras realidades. Todos pensamos que hay una sola realidad, pero tantas realidades con sus defini-ciones y alcances pueden llevar a una

cierta confusión. Tratemos entonces de aclarar las di-ferencias utilizando definiciones ya aceptadas en el mundo industrial.

Realidad aumentada (AR) Por lo general, consiste de gráficos digitales 3D, CAD/CAM u otros generados por computadora su-perpuestos sobre imágenes de equipos físicos, aplica-ciones de producción u otros entornos del mundo real.

Estos gráficos y su software de soporte normalmente reconocen ítems físicos, o códigos de barras o códi-gos QR adosados a ellos, y aportan documentación de soporte, estado operativo u otros datos de utilidad.

Realidad virtual (VR) Normalmente es una inmersión completa del obser-vador en un entorno generado por computadora que no incluye imágenes del mundo real o videos, pero que se utiliza para simular ciertas operaciones o en-tornos físicos.

Realidad mixta (MR) Combina elementos de AR y VR, trabajando en un entorno del mundo real con objetos no reales. Por ejemplo, teniendo en cuenta que los usuarios, por lo general, ven el exterior de la mayoría de los disposi-tivos pero no su interior, MR les permite trabajar allí visualizando una representación digital de su interior.

Realidad X (XR)Reúne AR, VR, MR y la realidad física en cualquier proporción según las necesidades de los usuarios y sus aplicaciones.

El mellizo digital ofrece simulación, testeo y optimización virtual, lo que ahorra tiempo en el comisionamiento real. (Cortesía: Siemens S.A.)

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Mellizo digital Comienza con la descripción de un dispositivo o sis-tema físico, que se vuelve cada vez más compleja hasta llegar al desarrollo de un modelo que represente la mayor cantidad posible de características del ítem real. Esto permite a los usuarios ingresar datos, pará-metros y potenciales problemas en el mellizo, testear escenarios en mucho menos tiempo, mostrar de qué manera probablemente responda u opere la contrapar-te del mundo real, y realizar ajustes capaces de opti-mizar el dispositivo o sistema real.

Simulación Incluye el uso de datos de desempeño anteriores o de referencia, proyectando lo que podrá suceder en el futuro y realizar ajustes proactivos. Todo esto ha pro-gresado en sofisticación y pasado de reportes escritos a versiones computarizadas y digitales cada vez más dinámicas que pueden ejecutarse casi en tiempo real con los procesos que se están simulando.

Los robots tendrán que entender y pensar más

Los robots tendrán que conocer la razón por la que están realizando su tarea si quie-ren trabajar de manera efectiva y segura al lado de las personas. En términos sen-cillos, esto quiere decir que las máquinas

tendrán que entender cómo lo hacen los humanos, y no tan sólo realizar tareas a ciegas, sin contexto.

Según un estudio publicado por la Universidad de Birmingham, Reino Unido, quizás estemos ante el primer anuncio de un cambio profundo, pero necesa-rio, en el mundo de la robótica.

El autor principal del estudio, Dr. Valerio Ortenzi, señaló que el cambio en esta forma de pensar será

necesario en un mundo que va incorporando auto-matización, conectividad y digitalización, y donde crecen considerablemente los niveles de interacción humano-robot.

El documento explora el problema de los robots que trabajan con objetos.

‘Agarrar’ es una acción perfeccionada mucho tiempo atrás en la naturaleza, pero es un tema cla-ve de investigación en robótica. La mayoría de las máquinas en una fábrica son ‘tontas’, ´agarrando a ciegas objetos familiares que aparecen en ciertos lu-gares predeterminados en el momento justo. Lograr que una máquina recolecte objetos desconocidos, de presencia aleatoria, requiere la interacción de múlti-ples tecnologías complejas, que incluyen sistemas de visión e inteligencia artificial avanzada, para que la máquina pueda ver el objeto y determinar sus propie-dades. Por ejemplo, se requieren sensores en la pinza de agarre para que el robot no destruya inadvertida-mente un objeto que le dijeron que recogiera.

El contexto es crítico. Aun cuando se lograra todo esto, los investigadores señalaron un aspecto funda-mental: lo que tradicionalmente se consideraba como un agarre ‘exitoso’ en lo que hace al robot, podría lle-gar a ser una falla en el mundo real ya que la máquina no tiene en cuenta cuál es el objetivo y por qué recoge un objeto.

El documento cita el ejemplo de un robot en una fábrica que recoge un objeto para entregarlo a un cliente. Ejecuta con éxito la tarea, sosteniendo el paquete de forma segura sin causar daños. Desafor-tunadamente, la pinza del robot tapa un código de barras clave, lo que significa que el objeto no puede ser rastreado, por lo que la empresa no puede saber si el artículo ha sido recogido o no. Todo el sistema de despacho deja de operar ya que el robot no está al tanto de las consecuencias de sostener una caja de manera equivocada.

El documento también describe otros ejemplos que involucran robots que trabajan junto a personas. “Imagínese pedirle a un robot que le pase un destor-nillador en un taller. En base a las convenciones ac-tuales, la mejor manera para que un robot agarre la herramienta es por el mango. Desafortunadamente, eso podría significar que una máquina muy poderosa empuje un borde afilado potencialmente letal hacia el usuario, a gran velocidad. Y ahí está el tema: el robot necesita saber cuál es el objetivo final, esto es

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pasar el destornillador de manera segura a su colega humano”, explicó Ortenzi.

“Lo que es obvio para los humanos tiene que ser programado en una máquina y esto requiere un en-foque profundamente diferente. Las métricas tradi-cionales utilizadas por los investigadores, durante los últimos 20 años, para evaluar la manipulación robótica, no son suficientes. Los robots necesitan una nueva filosofía a la hora de agarrar algo”.

Ethernet como facilitador

Internet of Things (IoT) e Industrial IoT (IIoT) no identifican específicamente Ethernet en sus denominaciones, pero nadie duda de que es un facilitador clave para que los conceptos involucrados se hagan realidad. Como ocurre

con tantas otras cosas, la mayoría de las personas que usan la tecnología no tienen idea de cómo funciona, pero nosotros, como profesionales de la automatiza-ción, no somos tan afortunados, ya que no sólo tene-mos que diseñar, construir y mantener estos sistemas, sino que, además, debemos hacerlo sin interrumpir el servicio, lo que hace que el mantenimiento y la actua-lización sean todo un desafío.

Para poder conectarse a cualquier cosa y en cual-quier lugar, también es inevitable que al menos una parte de la red sea wireless. La forma de una red wire-less dependerá en gran medida de los requerimientos de ancho de banda y de la distancia entre nodos. En aplicaciones con mayor ancho de banda y distancias intermedias, Ethernet wireless (Wi-Fi) tendrá su lu-gar en la ecuación.

La mayoría de nosotros ahora damos por hecho la presencia de Ethernet wireless, y esperamos poder acceder con suficiente ancho de banda en casi cual-quier lugar. La tecnología wireless se ha vuelto tan confiable en el entorno no industrial que muchas ca-sas y pequeñas oficinas ya no funcionan con cobre (es decir, cable CAT5e), a menos que, por supuesto, se

trate de alimentación a través de Ethernet (PoE) y la fuente de alimentación del dispositivo. Simplemente hay que conectar todo a la red Wi-Fi.

Lamentablemente, el entorno de planta, con sus ‘cañones de acero’ fijos y móviles, las fuentes de emi-sión EMI/RFI por la presencia de equipos de media y alta tensión, una elevada humedad y altas y bajas temperaturas no es tan amigable como el de una casa de familia. Afortunadamente, los últimos estándares 802.11 admiten ahora y aprovechan el enrutamiento de múltiples rutas, por lo que el efecto de esos caño-nes de acero ya no incide tanto en la confiabilidad general.

Por supuesto que los sistemas de control deben tener una conexión de extremo a extremo con los da-tos correctos que van y vienen del lugar correcto en el momento justo, utilizando una red inherentemen-te no determinística. Lograr que todos los paquetes y la información se muevan a través de los sistemas es responsabilidad de las capas de mayor nivel del marco de conexión en red. Sin embargo, al igual que ocurre con cualquier señal de control, si Ethernet, o sea la capa física, no es confiable, los protocolos y los mensajes no serán confiables.

En consecuencia, el rol del arquitecto de sistemas es cada vez más importante a la hora de garantizar que los nuevos diseños de sistemas incorporen las características necesarias para tener la conectividad necesaria de extremo a extremo entre los distintos no-dos y protocolos. Al integrar un sistema nuevo y otro ya existente, comprender las posibles interacciones entre los distintos elementos de la red hace que este rol sea aún más crítico. La mayoría de los arquitectos de sistemas entienden las redes de negocio y los siste-mas asociados, pero, debido al número relativamente pequeño de redes de control, es poco probable que una persona que no pertenezca al proveedor del siste-ma de control pueda considerar todos los vericuetos del sistema a la hora de implementar una red robusta y confiable.

El sistema resultante debe estar diseñado para grandes cargas de tráfico entre ciertos nodos (es de-cir, para actualizar HMI), así como para conexiones analógicas o serie más lentas y gateways, además de, por supuesto, confiabilidad y ciberseguridad.

Una arquitectura de sistema bien diseñada debe desempeñarse bien tanto para las cargas actuales como para las cargas futuras anticipadas. Como sa-

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bemos, estimar una carga futura es una situación de ‘mejor adivinanza’, ya que la cantidad de datos que circulan sigue creciendo exponencialmente, no sólo en el mundo de los negocios, sino también dentro del entorno ‘cerrado’ del sistema de control.

El arquitecto también debe estar al tanto de los estándares y capacidades en constante evolución en cuanto a software, hardware, equipos y vulnerabilida-des. Teniendo en cuenta todo esto, ¿hay alguna duda de que, si se pudiera utilizar Ethernet y sistemas ba-sados en IP para mover todos los paquetes de datos, seguirán siendo el denominador común?

Ethernet no es un protocolo. Sin embargo, es un facilitador no sólo de los sistemas de control de hoy en día, sino también de los sistema del futuro previ-sible donde, si la visión del grupo Open Process Au-tomation es correcta, el sistema de control, salvo los equipos de procesamiento de señales de los disposi-tivos de borde, se basará en módulos de software que se comunican entre sí a través de Ethernet y redes IP.

Preparado por Ian Verhappen, gerente senior de proyectos de CIMA.

Sistema de visualización basado en tecnología web

En la reciente exposición ‘SPS: Smart Production Solutions’ en Nurenberg, Alemania, Siemens presentó un sistema de visualización completamente nuevo para operadores de control y monitoreo,

conformado básicamente por el software de visuali-zación Simatic WinCC Unified y los nuevos paneles Simatic HMI Unified Comfort Panels. El nuevo siste-ma es una solución para aplicaciones HMI y SCADA y, en el futuro, también cubrirá Industrial Edge, apli-caciones en la nube y realidad aumentada.

El runtime del nuevo software de visualización en TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) se basa en tecnología web nativa, por ejemplo HTML5, SVG y JavaScript. La gran escalabilidad de la nueva plataforma se traduce en soluciones integrales, desde aplicaciones a nivel de máquinas hasta sistema SCADA.

El diseño de este sistema apunta a una apertura total. A tal fin se dispone de interfaces API abiertas, tales como TIA Portal Openness, que permiten, por un lado, conseguir una ingeniería automatizada y, por el otro, simplificar el intercambio de datos durante las operaciones. De esta forma, el usuario puede tener un ODK (Open Development Kit), además de la posibi-lidad de integrar otras aplicaciones en la interface de usuario de WinCC Unified.

La ingeniería se integra al TIA Portal como marco de ingeniería, lo que incluye modernos lenguajes de programación y un flujo continuo de datos. Una vez creados todos los componentes, se los pueden reutili-zar en todas las plataformas, sea a nivel de operador, en la PC o como aplicaciones en la nube o en Edge. Se puede acceder a WinCC Unified Runtime a través de todos los navegadores de Internet sin necesidad de instalar plug-ins individuales.

En su primera versión, WinCC Unified está dispo-nible para soluciones con paneles y PC. La aplicación del WinCC Unified en Edge y en la nube podrá con-cretarse en una etapa de desarrollo posterior.

Junto con el sistema Simatic WinCC Unified, Sie-mens también presentó la nueva generación de pane-les Simatic HMI Unified Comfort, que están dispo-nibles con pantallas de 7 a 22 pulgadas y tecnología multitáctil capacitiva, ofreciendo un alto grado de usabilidad, similar al de un smartphone o una tableta.

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Gracias al brillo de los colores y el contraste, se mejora la lectura y la operación de estos paneles. La visualización se basa en Simatic WinCC Unified, con opciones a SVGs (Scalable Vector Graphics) dinámi-cos, amplios controles o ‘colaboración’ UI, además de un mecanismo para el intercambio de datos entre las estaciones WinCC Unified.

La capacidad de expansión de las funciones a tra-vés de las aplicaciones representa un cambio de pa-radigma en la familia de productos Simatic HMI. En el pasado, los paneles HMI se utilizaban exclusiva-mente para el software de visualización, pero ahora está la posibilidad de integrar la función Edge para utilizar simultáneamente otras aplicaciones en los dispositivos.

Wearables inteligentes siguen KPIs específicos e integran hardware, software y servicios

Honeywell ha anunciado recientemente que Braskem Idesa, una de las compa-ñías petroquímicas líderes en México, hará uso de su solución inteligente de wearables de manos libre para mejorar

el cumplimiento y la productividad en su planta de Veracruz.

Los wearables inteligentes de Honeywell permi-tirán mejorar la productividad y el cumplimiento de los procedimientos de proceso, capturar la experticia de operadores experimentados y brindar información y conocimientos críticos a la hora de capacitar y so-portar operadores en el campo.

La solución completa basada en resultados sigue KPIs específicos e integra hardware, software y ser-vicios, ofrieciendo una infraestructura Wi-Fi comple-

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ta para permitir su uso en toda la planta. La tecnología de wearables también acelera la capacitación y garan-tiza la seguridad de los operadores de campo.

Las aplicaciones de Honeywell permitirán aumen-tar los niveles de velocidad, seguridad y confiabilidad de los operadores de campo gracias a los siguientes servicios: Expert on Call – Brinda a los operadores de

campo acceso en vivo y tiempo real a expertos en la sala de control central o donde estén para reso-lución de problemas, soporte y asesoramiento;

Video soporte – Permite a los usuarios ver videos que demuestran tareas clave;

Rondas sin papel – Ofrece instrucciones paso a paso para tareas comunes y complejas.De esta forma, "Braskem Idesa, además de dar un

paso importante hacia Industria 4.0, también ha po-dido reemplazar las operaciones manuales y en papel con una solución sofisticada que es digital y wire-less", explicó Vincent Higgins, director de Honeywell Connected Enterprise. “Los cabezales y software de los wearables controlados por voz eliminan la necesi-dad de portapapeles, lápices y linternas. La solución permitirá capturar experticia y documentar tareas críticas para garantizar el cumplimiento operativo”.

La solución de Honeywell permite vincular direc-tamente el desempeño de la planta con el desempeño

de sus operadores, que es un aspecto crítico para el éxito de cualquier empresa industrial. Al aportar con-sejos remotos a los operadores de campo, Honeywell Intelligent Wearables también reducen la necesidad de visitas de expertos al lugar y empodera a los ope-radores a continuar su aprendizaje, convertirse en los mejores y compartir su conocimiento con pares.

Especificación para gateways CANopen/IO-Link

La asociación CiA (CAN in Automation) sin fines de lucro ha elaborado reciente-mente la serie CiA 463, que estandariza el gateway a instalar entre CANopen y las redes CANopen FD e I/O-Link. Los ga-

teways compatibles con esta especificación de per-files de interface pueden alojar múltiples conexiones IO-Link. Los datos de proceso pueden ser transmiti-dos bidireccionalmente desde redes CANopen (FD) a las conexiones IO-Link y viceversa. En la red CANo-pen (FD), los datos de proceso son mapeados a PDOs (Process Data Objects).

La serie CiA 463 es aplicable a gateways, acopla-dores de bus extensibles con red troncal interna (por ejemplo, E/Ss segmentadas), servoaccionamientos multiejes (módulos físicos) donde cada eje tiene mo-dos de operación independientes (módulos lógicos), etc.

CiA 463-B especifica el diccionario de objetos, mientras CiA 463-C procede a estandarizar el mapeo a CANopen clásico y CiA 463-F describe el mapeo a CANopen FD.

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Medición wireless de temperatura

En muchas ocasiones, las instalaciones in-dustriales cuentan con silos o tanques de depósito de materias primas, productos terminados, agua para uso industrial o sistemas contra incendio, etc, que requie-

ren mediciones para integrarlos al sistema de control. Teniendo en cuenta que es habitual que los tan-

ques o silos estén alejados del resto de las instala-ciones, la tecnología de instrumentación wireless ofrece una solución muy atractiva, gracias a muchas ventajas importantes, tales como ahorro de cableado, facilidad de instalación, posibilidad de uso en áreas clasificadas, etc.

La solución wireless de SignalFire está basada en una arquitectura tipo malla o ‘mesh’, denomina-da SFRSS (SignalFire Remote Sensing System), que consiste en un concentrador o gateway (con protocolo Modbus/RTU o Modbus/TCP) comunicado con nodos o sensores remotos para todo tipo de señales (4-20 mA, 1-5 V, pulsos, HART, Modbus, presión, nivel, etc.).

Al utilizar la banda de 900 MHz para la transmi-sión de señales, se consigue un vínculo mucho más robusto y de mayor alcance que con otras tecnologías similares que utilizan 2,4 GHz. Normalmente, la dis-tancia entre un nodo y el gateway puede ser de más de 500 m con línea de visión directa, por lo que, en la gran mayoría de las aplicaciones, no se requieren repetidores de señal, como ocurre en otros casos.

Para mediciones de temperatura simples, podrá utilizarse un cabezal Sentinel-RTD (con entrada para sensor Pt100) o Sentinel-TC (para Termocupla K).

En cambio, si lo que el usuario necesita es el va-lor de temperatura promedio o el perfil de temperatu-ras, se puede conectar un Sentinel-HART a un sensor inteligente multipunto que ofrece la información de cada sensor en forma individual, o bien el promedio entre todos los sensores.

Esto es suele ser común en tanques de almacena-miento de hidrocarburos, donde se requiere el valor de temperatura para el cálculo del volumen en condi-ciones estándar, o en silos con granos donde la tem-peratura debe monitorearse por razones de seguridad o para optimizar el proceso de secado.

CabezalesEstos cabezales permiten integrar transmisores con comunicación HART (2 hilos) al sistema wireless. Son aptos para áreas clasificadas (con aprobación para Clase I, División 1) y están dotados de una bate-ría interna para alimentar el dispositivo esclavo a in-tervalos de tiempo configurables (por ejemplo, cada 5 minutos) y leer la información disponible mediante el protocolo HART. Asimismo, es posible utilizar un sistema de alimentación con panel solar y baterías, que también es apto para áreas clasificadas.

Permiten generar un túnel para la comunicación HART a través del gateway del sistema; de esta manera, el usuario puede comunicarse con el escla-vo HART usando un software basado en tecnología FDT/DTM como Pactware, y configurar el disposi-tivo de campo en forma completa, como si estuviera conectado directamente con él, pero a kilómetros de distancia desde la comodidad de su escritorio.

Sensor de temperatura multipuntoLa solución Sentinel-HART se puede combinar con un sensor multipunto Thermopoint de Nivelco. Es un dispositivo HART de 2 hilos que mide temperatura de polvos, sólidos granulares o líquidos, tanto en áreas de propósito general como clasificadas.

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La medición se realiza con sensores electrónicos colocados a iguales distancias entre sí dentro de una sonda rígida (para pequeños tanques) o flexible de acero inoxidable recubierta en plástico (PE antiestáti-co) en su versión para sólidos o sin recubrimiento en su versión para líquidos.

Puede ser instalado en tanques o silos de hasta 30 m de altura, con la posibilidad de incorporar hasta 15 puntos de medición, que ofrecen una exactitud de 0,5°C. Para asegurar la posición vertical de la sonda puede utilizarse un peso o bien un anclaje en la parte inferior.

Solución Thermopoint + SentinelLa implementación de esta solución es muy simple y trans-parente para el usua-rio, ya que, cuando el nodo Sentinel en-ciende al Thermo-point y lo identifica (leyendo el número de fabricante y de dispositivo), utiliza comandos HART es-pecíficos para leer la información de cada uno de los sensores. Todos los valores quedan luego disponibles en el puerto de comunicación Modbus del gateway como registros independientes, que se actualizan con cada transmisión en el intervalo configurable (por ejem-plo, cada 15 minutos).

De este modo, el sistema de control de la planta no sólo dispondrá del valor de la temperatura promedio del producto almacenado en el silo o tanque, sino que también podrá ver el perfil con cada medición. Ade-más, al combinar la medición de temperatura con la de nivel, el sistema podrá calcular el promedio de la temperatura del producto y la temperatura ambiente en la parte superior, promediando los sensores que están por debajo y por encima del valor medido res-pectivamente.

Preparado por el Ing. Pablo Batch, Gte. Ingeniería y Servicios, Esco Argentina S.A.

Ciberseguridad de planta durante todo el ciclo de vida de desarrollo de un producto

El cibercrimen está aumentando rápida-mente en todo el mundo y se está volvien-do cada vez más sofisticado. Recientes ciberataques dirigidos a dispositivos de control industrial han interrumpido ope-

raciones de producción y provocado el robo de datos. Como resultado, muchos usuarios en las industrias de petróleo, petroquímica, gas natural, energía y otras que operan una infraestructura crítica están prestan-do cada vez más atención especial a la posibilidad de evaluar las características de ciberseguridad antes de implementar dispositivos y sistemas de control.

Yokogawa anunció haber obtenido la certificación ISASecure SDLA (Security Development Lifecycle Assurance) de ISCI (ISA Security Compliance Insti-tute). Esta certificación garantiza, por medio de una evaluación de terceros, que sus procesos de desarrollo de sistemas de control cumplen con los requerimien-tos para el desarrollo de productos ciberseguros.

Yokogawa ya había obtenido la certificación ISA-Secure EDSA de ISCI para su sistema de control de producción integrado CENTUM VP y el sistema ins-trumentado de seguridad ProSafe-RS. Esta última certificación cumple con la versión 2.0.0 de las espe-cificaciones de certificación ISASecure SDLA y fue otorgada en cumplimiento del estándar IEC 62443-4-1 y otros requerimientos.

A la hora de proteger plantas y otras instalaciones contra ciberamenazas y garantizar operaciones esta-bles y seguras, es importante seguir avanzando en el estudio, diseño, operación y evaluación de medidas de ciberseguridad. Yokogawa ofrece soluciones que respaldan las actividades de sus usuarios en cada fase del ciclo de vida de una planta, desde diseño y desa-rrollo de producto hasta implementación de medidas de ciberseguridad en la fase de integración de sistema y gestión de ciberseguridad en la fase de operación.