La conectividad mejorada proporciona información práctica
El sector de la automatización se ve obligado a ampliar sus opciones de conectividad debido al aumento de la demanda de datos provenientes de más fuentes. Esto requiere soluciones de comunicación que equilibren la velocidad, el consumo de energía, la latencia, la facilidad de integración y la seguridad y que, al mismo tiempo, mantengan la fidelidad de los datos. La naturaleza de los datos, tanto del campo como de la planta, está cambiando, y es necesaria una sólida conectividad para una gestión eficaz de los volúmenes y tipos de datos. Esto desbloquea el potencial de diagnóstico y de aplicación de los dispositivos de campo, lo que mejora la línea de visión de los activos y proporciona un mayor contexto para los responsables de la toma de decisiones de planta, que podrían estar en cualquier parte de la planta o de la empresa. Para afrontar este desafío, las tecnologías de comunicación emergentes y mejoradas, como Ethernet-APL™ (capa física avanzada), las redes inalámbricas y las redes celulares facilitan la transferencia continua de datos de alta fidelidad y contextualizados de todas las partes de la operación a las personas y sistemas que los necesiten, dondequiera que se encuentren. Esto brinda la posibilidad de obtener nuevas aplicaciones y valiosa información operativa, proporcionadas por un potente software basado en la nube y en Edge.
Las redes de campo inalámbricas ayudan a las organizaciones a implementar tecnologías de Pervasive Sensing a un coste menor que el de las instalaciones cableadas, a menudo en aplicaciones que antes no eran accesibles mediante métodos cableados. Las mejoras tecnológicas en la infraestructura están permitiendo aplicaciones más densas y un mayor rango de transmisión. Esto incluye la adición de más puntos de medición al proceso tradicional y la eliminación de otros puntos ciegos operativos. La implementación de nuevas aplicaciones, como la monitorización de corrosión, válvulas y vibraciones, así como la detección de fugas de gas, contribuye a los ámbitos de la confiabilidad, la seguridad y la sostenibilidad.
Las redes celulares, tradicionalmente utilizadas solo para aplicaciones de redireccionamiento, son cada vez más rápidas y robustas, lo que las hace adecuadas para una gama más amplia de aplicaciones industriales. Mediante el uso de redes celulares públicas con tarifas de datos de bajo coste, se pueden implementar sensores económicos en aplicaciones de monitorización remota y el envío de datos directamente a la nube para un análisis centralizado, lo que permite nuevos servicios de “gestión de flotas”. Están surgiendo nuevas capacidades comerciales y de servicio; por ejemplo, los proveedores pueden monitorizar los niveles de inventario y el estado de los líquidos en tanques de almacenamiento remotos y móviles, lo que ayuda a mejorar la eficiencia de la cadena de suministro y los niveles de servicio. Como alternativa, una mayor visibilidad del estado de la infraestructura y de los equipos de tuberías puede reducir las inspecciones manuales y mejorar el desempeño ambiental y de seguridad. Las empresas que realizan un seguimiento de su huella de carbono tendrán nuevas alternativas para medir el consumo de energía a escala global.
Ethernet-APL tiene como objetivo llevar las comunicaciones Ethernet a la instrumentación de campo, incluso en áreas peligrosas. La implementación de Ethernet de alta velocidad en el campo brinda oportunidades para nuevos tipos de sensores que requieren mayor ancho de banda y acelera la configuración de dispositivos y las tareas de mantenimiento. Ethernet-APL se ha diseñado para admitir la transferencia de grandes volúmenes de datos, como datos analíticos y datos de cámaras utilizadas como sensores. Muchos dispositivos existentes provistos de datos, como los controladores de válvulas digitales y los medidores de caudal Coriolis, también se beneficiarán de la mayor velocidad. Los usuarios familiarizados con PROFIBUS están comenzando a implementar PROFINET sobre Ethernet-APL, mientras que los usuarios de HART® y WirelessHART® probablemente optarán por adoptar HART-IP debido a sus nuevas funciones de seguridad y a su familiaridad con las herramientas de ingeniería de HART.
Conectividad clave para las arquitecturas modernas
Facilitar una integración más sencilla de estas plataformas de comunicación emergentes requiere soluciones de conectividad innovadoras. Las arquitecturas extensibles y escalables, así como la infraestructura disponible, deben ayudar a reducir el coste y la complejidad de la implementación, proporcionar los niveles de seguridad necesarios, mantener o mejorar la confiabilidad y el desempeño, y ofrecer la flexibilidad necesaria para admitir más aplicaciones. Las soluciones de conectividad innovadoras simplifican la integración, reducen los costes de instalación y facilitan la adición rápida de nuevos puntos de medición. Por ejemplo:
Los gateways WirelessHART mejorados amplían la capacidad de los dispositivos conectables sin el coste de gateways adicionales. Esto permite implementar nuevas aplicaciones mientras se aprovecha la infraestructura existente.
Las antenas inteligentes que permiten el montaje remoto desde el gateway, incluidas las áreas clasificadas, simplifican la implementación de nuevas aplicaciones, como la detección de fugas de gas.
Los módulos de caracterización (CHARM) permiten completar el cableado de campo en cualquier lugar, lo que reduce la complejidad al conectar nuevos dispositivos y sensores inteligentes.
Los DeltaV™ CHARM compatibles con aplicaciones Ethernet-APL simplificarán, en última instancia, la integración de los dispositivos Ethernet-APL y las redes en las arquitecturas de automatización existentes, lo que reduce los costes y la complejidad del proyecto.
El controlador DeltaV PK integra Ethernet-APL a través de protocolos de comunicaciones como PROFINET, Modbus TCP, OPC UA y Ethernet/IP, lo que permite a los usuarios mezclar y hacer coincidir los tipos de dispositivos en una estrategia de control. Cuando se combina con interruptores Ethernet-APL, el controlador PK acelera la adopción de dispositivos de alta velocidad en entornos de proceso.
El software DeltaV IO.Connect permite conservar la E/S durante la modernización del sistema de control, lo que permite actualizaciones incrementales sin tiempo de inactividad. Esta flexibilidad reduce los programas hasta en un 90 % y los costes de capital globales hasta en un 40 %, con futuros cambios de E/S que se reducen a gastos operativos.
Seguridad de la red
La mayor conectividad y la naturaleza abierta de las redes necesarias para transmitir esta gran cantidad de datos a las personas y los sistemas adecuados requieren nuevos requisitos de seguridad para reducir los riesgos y evitar vulnerabilidades. Por lo tanto, la ciberseguridad es una preocupación crítica. Para ayudar a aliviar esta preocupación, las empresas de automatización, como Emerson, están aplicando principios de confianza cero para mejorar la seguridad. La confianza cero supone que la red se ha puesto en peligro o se verá comprometida y que no se puede confiar en ningún usuario ni en ningún activo de forma implícita. En lugar de diseñar la seguridad de forma retrospectiva, el software y las aplicaciones de automatización incorporan el principio de confianza cero desde el inicio.
Si bien los usuarios finales desean aprovechar de inmediato los beneficios de sensores potentes y otros dispositivos de campo habilitados por las nuevas comunicaciones de alta velocidad, es probable que la adopción en muchas plantas existentes sea un proceso gradual. La integración cuidadosa de las comunicaciones antiguas y nuevas será esencial para garantizar que funcionen de manera conjunta con confianza. La experiencia, las tecnologías y los procesos de Emerson, con eficacia comprobada, pueden ayudar a ofrecer el máximo valor con el menor riesgo posible.
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