Moazzam Shamsi, arquiteto de soluções globais para conectividade, explica como as modernas tecnologias de comunicação e soluções inovadoras de conectividade estão ajudando a atender à demanda por mais dados de mais fontes.
A indústria de automação está sendo orientada a expandir suas opções de conectividade devido ao aumento da demanda por mais dados de mais fontes. Isto requer soluções de comunicação que equilibrem velocidade, consumo de energia, latência, facilidade de integração e segurança, tudo isso mantendo a fidelidade dos dados. A natureza dos dados de campo e do chão da planta está mudando e uma conectividade robusta é essencial para o gerenciamento eficaz de volumes e tipos de dados. Isso desbloqueia o diagnóstico e o potencial de aplicação de dispositivos de campo, melhorando a linha de visão para o ativo, ao mesmo tempo em que fornece maior contexto para os tomadores de decisão da planta que poderiam estar localizados em qualquer lugar da planta ou da empresa. Para enfrentar esse desafio, tecnologias de comunicação emergentes e aprimoradas, como o Ethernet-APL™ (Camada física avançada), redes sem fios e celulares estão facilitando a transferência perfeita de dados contextualizados, de alta fidelidade de todas as partes da operação às pessoas e sistemas que precisam deles, onde quer que estejam localizadas. Isso está criando a possibilidade de novos aplicativos e informações operacionais valiosas fornecidas por um poderoso software baseado na nuvem e na borda.
As Redes de campo sem fio estão ajudando as organizações a implantar tecnologias de detecção generalizada a um custo menor do que as instalações com fio, muitas vezes em aplicações anteriormente inacessíveis por métodos com fio. As melhorias da tecnologia de infraestrutura estão permitindo aplicações mais densas e transmissão de longo alcance. Isso inclui adicionar mais pontos de medição de processo tradicionais e eliminar pontos cegos operacionais. A implementação de novas aplicações como corrosão, monitoramento de válvulas e vibrações e detecção de vazamento de gás favorece a confiabilidade, a segurança e domínios de sustentabilidade.
As redes de celulares tradicionalmente usadas apenas para aplicações com backhauling estão se tornando mais rápidas e mais robustas, tornando-as adequadas para uma gama mais ampla de aplicações industriais. Usando redes de celulares públicas com taxas de dados de baixo custo, sensores baratos podem ser implantados em aplicativos de monitoramento remoto e os dados enviados diretamente à nuvem para análise centralizada, permitindo novos serviços de “gerenciamento de frotas”. Novos recursos de negócios e serviços estão surgindo; por exemplo, os fornecedores podem monitorar os níveis de inventário e a condição de líquidos em tanques de armazenamento remotos e móveis, ajudando a melhorar a eficiência da cadeia de suprimentos e os níveis de serviço. Como alternativa, uma maior visibilidade para a saúde da infraestrutura e dos equipamentos de tubulações pode minimizar inspeções manuais e melhorar o desempenho ambiental e de segurança. As empresas que estão acompanhando sua pegada de carbono terão novas alternativas para medir o consumo de energia em escala global.
O Ethernet-APL tem como objetivo levar as comunicações Ethernet para a instrumentação de campo, incluindo as de áreas perigosas. A implantação da Ethernet de alta velocidade no campo cria oportunidades para novos tipos de sensores que requerem maior largura de banda e acelera as tarefas de configuração e manutenção do dispositivo. O Ethernet-APL foi projetado para suportar a transferência de grandes volumes de dados, como dados analíticos e câmeras sendo usadas como sensores. Muitos dispositivos existentes ricos em dados, como controladores digitais de válvulas e medidores de vazão Coriolis, também se beneficiarão de velocidades mais rápidas. Usuários familiarizados com o PROFIBUS estão começando a implantar o PROFINET sobre o Ethernet-APL, enquanto usuários de HART® e WirelessHART® provavelmente adotarão o HART-IP devido aos novos recursos de segurança e sua familiaridade com as ferramentas de engenharia HART.
Conectividade crítica para arquiteturas modernas
Facilitar a integração dessas plataformas de comunicação emergentes requer soluções inovadoras de conectividade. As arquiteturas extensíveis e escaláveis e a infraestrutura disponível devem ajudar a reduzir o custo e a complexidade da implementação, fornecer os níveis necessários de segurança, manter ou melhorar a confiabilidade e desempenho e oferecer a flexibilidade necessária para suportar mais aplicações. As soluções inovadoras de conectividade simplificam a integração, reduzem os custos de instalação e facilitam a adição de novos pontos de medição rapidamente. Por exemplo:
Gateways WirelessHART aprimorados expandem o número de dispositivos conectáveis sem o custo de gateways adicionais. Isso permite que novas aplicações sejam implementadas enquanto impulsionam a infraestrutura existente.
Antenas inteligentes que permitem montagem remota a partir do gateway, incluindo em áreas perigosas, simplificam a implementação de novas aplicações, como detecção de vazamento de gás.
Módulos CHARacterization (CHARMs) que permitem que o cabeamento de campo seja conectado a terminais em qualquer lugar, reduzindo a complexidade da conexão de novos dispositivos e sensores inteligentes.
DELTAV™ CHARMs que suportam aplicações Ethernet-APL simplificarão a integração de dispositivos e redes Ethernet-APL em arquiteturas de automação existentes, reduzindo os custos e a complexidade do projeto.
DeltaV PK Controller que integra a Ethernet-APL por meio de protocolos de comunicação, incluindo PROFINET, Modbus TCP, OPC UA e Ethernet/IP, permitindo que os usuários mesclem e correspondam tipos de dispositivos em uma única estratégia de controle. Quando combinado com interruptores Ethernet-APL, o controlador PK acelera a adoção de dispositivos de alta velocidade em ambientes de processo.
O software DeltaV IO.Connect permite que a entrada/saída seja preservada durante a modernização do sistema de controle, permitindo atualizações incrementais sem tempo de inatividade. Essa flexibilidade reduz os prazos em até 90% e os custos gerais de capital em até 40%, com as futuras mudanças de entrada/saída recaindo sobre as despesas operacionais.
Segurança da rede
O aumento da conectividade e a natureza aberta da rede necessária para transmitir essa gama de dados para as pessoas e sistemas apropriados apresentam novos requisitos de segurança para reduzir riscos e prevenir vulnerabilidades. A segurança cibernética é, portanto, uma preocupação crítica. Para ajudar a aliviar essa preocupação, empresas de automação como a Emerson estão usando princípios de confiança zero para aumentar a segurança. A confiança zero assume que a rede foi ou será comprometida e que nenhum usuário ou ativo pode ser implicitamente confiável. Em vez de projetar a segurança de maneira retrospectiva, softwares e aplicativos de automação têm um princípio de confiança zero projetados neles.
Embora os usuários finais queiram colher imediatamente os benefícios de sensores poderosos e outros dispositivos de campo habilitados por novas comunicações de alta velocidade, a adoção dentro das muitas plantas existentes provavelmente será um processo gradual. A integração cuidadosa de comunicações antigas e novas será essencial para garantir que elas operem com confiança. A experiência, as tecnologias e os processos comprovados da Emerson podem ajudar a oferecer o valor máximo no menor risco possível.
Saiba tudo sobre a Boundless AutomationSM em “Inovações em Automação”.
