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Refinería digital

Tendencias

SUMARIO

INSTRUMENTACION CONTROL AUTOMATICO 1922

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Año 45

Septiembre - Octubre 2019

ISBN 0325-7231Registro Nacional de la Propiedad Intelectual Nº 1484469

Editada por

Av. de los Incas 3587, 5º “C”(1427) C.A.B.A. - ArgentinaTel: +54-11 4555-7847e-mail: [email protected]

www.edcontrol.com

Director:Víctor F. Marinescu

Redacción y Corrección:Brindusa Marinescu

Diseño Gráfico y Arte:Estudio Pionero de Walter Vega

Miembro de la Asociación Prensa Técnica y Especializada Argentina (APTA)

Noticias 4 Crecimiento y proyección a futuro 6 Innovador centro de desarrollo de soluciones digitales 8 Nueva plataforma de software simplifica, refuerza y escala la

ciberseguridad 8 Plataforma para lograr el mejor sistema de distribución eléctrica 10 Emerson inaugura Centro de Tecnología en Neuquén

Tendencias 12 La automatización del piso de planta necesita informática de borde 14 Hacer realidad la transformación digital 17 Maratón de Digitalización: Con los pies en la tierra 19 La instrumentación moderna simplifica el mantenimiento 23 Optimizar procesos térmicos con una mejor visibilidad de la combustión 27 Controlador lógico de campo: La próxima generación en control 30 El futuro de la automatización industrial 32 Modernizar sistemas de parada de emergencia en la era digital35 ¿Se puede dar por terminada la Guerra del Fieldbus?

Emerson Argentina S.A.Avenida Maipu 660B1602AAT - FloridaBuenos Aires - ArgentinaTel: +54 11 4837 7000

Nuestra portada

Indice AvisadoresAADECA RTAumecon S.A. RCTEmerson Argentina S.A. Tapa, 7Endress+Hauser Argentina S.A. 1Esco Argentina S.A. CTExion S.R.L. 13Honeywell S.A.I.C. 3Schneider Electric Argentina S.A. 5Siemens S.A. 9

Connected Plant

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Noticias■■■■■■■■■■■■■■■■


Lal Karsanbhai, presidente ejecu-tivo de Emerson Automation Solu-tions, comenzó su discurso de apertu-ra durante el reciente Emerson Global Users Exchange 2019 señalando que todas las empresas se enfrentan a desafíos y problemas únicos, pero sus metas y oportunidades son bas-tante comunes a todas.

La industria de petróleo y gas está sufriendo restricciones de capa-cidad y un mercado volátil, por lo que necesita reducir costos, mejorar el desempeño de sus activos y desarro-llar a su gente. El abastecimiento upstream está ante una mayor demanda downstream y necesita expandirse de manera segura y con-fiable. “El gas natural licuado (LNG) está creciendo a nivel mundial, y el 40% de la expansión mundial ocurre en América del Norte", señaló Kar-sanbhai.

Mientras tanto, la industria ener-gética se enfrenta a un nuevo mix de generación, que incluye energías renovables. Los productos farmacéu-ticos y químicos especializados están incorporando nuevos procesos, con una mayor demanda de controles y calidad. Por su parte, las industrias de packaging y automotriz están bus-cando una mayor flexibilidad para responder a las cambiantes deman-das de los clientes.

"Hay que enfocarse en las cosas que se pueden controlar: operaciones seguras, una creciente confiabilidad, optimización de la producción", acon-sejó Karsanbhai a la audiencia. "Los profesionales de automatización tie-nen una incidencia directa en la per-formance de una empresa".

Dentro de este contexto, Emerson ofrece ahora una gran variedad de hardware, software y servicios para responder a las cambiantes necesi-dades del mercado. Como innovacio-nes más recientes, Karsanbhai men-cionó DeltaV v14, "el DCS más intuiti-vo y escalable jamás construido",

Ovation 3.7 para energía y agua, que incorpora control avanzado, ciberse-guridad y analítica, y el servicio de prognosis Guardian Support v13.2, que ofrece un indicador de salud de DCSs que refleja los riesgos de segu-ridad y ciberseguridad.

En cuanto a gestión de datos, Plantweb Optics v1.5 brinda historiza-ción y tendencias con una mayor escalabilidad, Plantweb Insight cuen-ta con una analítica de salud adicio-nal, y AMS Device Manager v14 ofre-ce un comisionamiento inteligente con mayor seguridad.

Emerson también ha desarrollado recientemente válvulas de aislación con tecnología digital para aplicacio-nes críticas de seguridad, medidores Coriolis de dos hilos para simplificar la instalación y mejorar la medición, ins-trumentación higiénica para aplicacio-nes de alimentos y bebidas, y uniones plásticas ultrasónicas para aplicacio-nes de soldadura de precisión.

Junto con estas expansiones y mejoras de productos, Emerson ha concretado otras importantes adquisi-ciones, comentó Karsanbhai. "El año pasado, adquirimos las válvulas Pen-tair y ahora tenemos AE Valves para aplicaciones criogénicas, Circor para trampas de vapor y reguladores, y Permasense para sensores de ero-sión y corrosión. Al mismo tiempo, la incorporación de la neumática inteli-gente Aventics y de la válvula Asco ha aumentado nuestra cartera de auto-matización de fábrica.”

"Hace un año, adquirimos GE Intelligent Platforms para ingresar en las aplicaciones de PLC tradicionales en automatización híbrida y discreta", aclaró Karsanbhai. "La integración de PLCs con DeltaV y Ovation es un avance importante hacia soluciones totalmente integradas que cubren una gran variedad de instalaciones y organizaciones".

Las adquisiciones en gestión de datos incluyen KnowledgeNet para

machine learning y analítica, iSolu-tions para consultoría de gestión de datos, Bio-G para SCADA de nube, Zedi para analítica de ciencias bioló-gicas, GeoFields para integridad de cañerías, Paradigm para exploración y producción y ProSys para gestión de alarmas.

Otro aspecto importante es que Emerson tiene ahora 4.000 personas en todo el mundo involucradas en ingeniería, gestión y ejecución de proyectos. "Tenemos 700 especialis-tas en productos farmacéuticos y un equipo dedicado al desarrollo del negocio de LNG", señaló Karsanbhai. Los 300 centros de servicio globales de Emerson incluyen dos nuevos, uno en la cuenca del Pérmico y otro en Vaca Muerta, Argentina.

Con su experticia en industrias y aplicaciones, y sus crecientes capaci-dades de hardware, software y servi-cios, Emerson está en condiciones de resolver prácticamente cualquier tema relacionado con automatiza-ción, además de promover mejoras en la mayoría de las áreas de opera-ciones de una planta.

Crecimiento y proyección a futuro

“Los jóvenes que están trabajando en Vaca Muerta han adquirido una importante experiencia al participar del desarrollo de un proyecto de esta envergadura; la Argentina tiene la bendición de tener gente de primera, ingenieros, geólogos, con capacidad y de calidad, profesionales capacitados en esta industria”.

Daniel González, CEO de YPF

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Siemens acaba de inaugurar en Argentina su nuevo MindSphere Application Center (MAC), un centro tecnológico digital de última genera-ción respaldado por MindSphere, el sistema operativo IoT abierto basado en la nube de Siemens.

Este MAC, ubicado en Vicente López, Pcia. Buenos Aires, está foca-lizado inicialmente en el desarrollo de soluciones digitales para plantas industriales y de generación de ener-gía, incluyendo petróleo y gas. Ofrece una amplia gama de soluciones y servicios, tales como Diagnóstico Remoto (RDS), optimizador de des-empeño, mantenimiento remoto, ges-tión de plantas (industriales y de energía), pizarra digital, entre otros.

"Desde este MAC, Siemens desa-rrollará las soluciones digitales del mañana en colaboración directa con sus ecosistema de partners. El MAC ofrece un entorno ideal para co-crear nuevos modelos de negocio innova-dores, destinados a optimizar el valor de los activos de los usuarios", dijo Javier Pastorino, CEO de Siemens Argentina.

El MAC tiene dos funciones princi-pales: la creación conjunta de nuevas aplicaciones de digitalización y mode-los comerciales en base a las necesi-dades de los usuarios y la creación de productos, soluciones y modelos de negocios, incluso productos con actualización continua, diseño de soluciones e implementación de pro-yectos, apuntando a la ampliación y

estandarización de los negocios de digitalización.

Como parte vital del negocio de digitalización de Siemens, el MAC reunirá a expertos en algoritmos, especialistas de la industria, arquitec-tos de plataformas, gerentes de pro-ductos, desarrolladores de software y diseñadores de interface de usuario (UI) para desarrollar productos y solu-ciones apalancados en las oportuni-dades que brinda la digitalización. El centro fomentará la creación conjunta de nuevas aplicaciones de digitaliza-ción y modelos comerciales con expertos, clientes y socios de Sie-mens para establecer un ecosistema de innovación digital.

El centro ofrece un espacio de trabajo ágil, con áreas de co-creación y visualización de aplicaciones, así como también salas de conferencias y un centro de datos, adaptables a diferentes funciones. El área de visualización de aplicaciones incluye consultoría, servicio de diagnóstico remoto, centro de diagnóstico de energía, análisis visual de inspección y mantenimiento, soluciones informá-ticas de vanguardia, análisis de KPIs, calibración, etc.

Hoy en día, y sólo a modo de ejemplo, en el ámbito de petróleo y gas, Siemens está utilizando técnicas de inteligencia artificial y redes neuro-nales artificiales para identificar ano-malías en los patrones de flujo, facili-tando una mejor toma de decisiones en operaciones complejas upstream,

Innovador centro de desarrollo de soluciones digitalesmidstream y downstream. Estas apli-caciones digitales ofrecen alertas tempranas de posibles problemas, información de diagnóstico, análisis de estrategias de mantenimiento e implementación de decisiones y man-tenimiento.

Según estimaciones basadas en referencias anteriores de Siemens, después de implementar una solución inteligente de operación y manteni-miento de activos energéticos en plantas de energía de turbinas de gas pequeñas y medianas, es posible reducir en un 13% las paradas no programadas y en un 16% la opera-ción de reducción de carga no planifi-cada, mientras los costos de mano de obra en relación a operación y mante-nimiento se pueden disminuir hasta en un 33%.

Las nuevas herramientas digitales permiten abordar distintos desafíos, tales como garantizar una calidad de energía constante o gestionar inte-rrupciones en redes de transmisión y distribución de manera más eficiente. También consiguen una mayor esta-bilidad del sistema, la integración de energías renovables, la gestión de la carga y demanda, así como el mane-jo de las condiciones cambiantes del mercado a través de una mejor parti-cipación y servicios del consumidor. Además, y tal vez lo más importante, se generan modelos de negocio com-pletamente nuevos.

La experiencia digital de Siemens en el análisis de datos e IoT, combi-nada con la amplia experiencia en industrias de procesos y un trabajo conjunto con clientes, son clave para fusionar el mundo virtual con el mun-do real integrando todos los niveles, desde campo hasta automatización y nube.

Este centro se suma a los cerca de 50 MACs de Siemens establecidos en todo el mundo. Cada centro se especializa en sectores y verticales específicos de mercado. En estos centros, hoy en día, alrededor de 1.000 desarrolladores de software, especialistas en datos e ingenieros están trabajando junto con clientes y usuarios.

“Creo que lo importante no es si la política es buena o mala sino que sea constante. En el caso de Galileo Technologies, existe porque hubo una política de estado constante que permitió que toda la cadena de GNC se acomodara a eso. Vaca Muerta tiene que

demostrar que es posible un cambio de gobierno sin que se altere el sector, sin que cambien los preceptos básicos. Vaca Muerta tiene el potencial que tiene y hay que lograr que sea constante, y esto se va a lograr siempre que haya políticas a largo plazo.”

Osvaldo del Campo, CEO de Galileo Technologies

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La plataforma Honeywell Forge for Cybersecurity mejora la ciberse-guridad en un sitio o en toda la empresa al aumentar la visibilidad de vulnerabilidades y amenazas, mitigar riesgos y mejorar la eficiencia de la gestión de ciberseguridad.

La nueva plataforma mueve de forma segura datos de un sitio a otro y utiliza datos de operaciones para reforzar la seguridad de puntos extre-mos y red, además de mejorar la ciberseguridad. La plataforma tam-bién ofrece una solución de software escalable para abordar mejor los puntos débiles de ciberseguridad en entornos OT e IIoT.

"Honeywell Forge for Cybersecu-rity es un gran paso adelante en la estrategia de ciberseguridad de una empresa. La suite unificada de apli-caciones, servicios y productos pue-de responder a una gran variedad de requerimientos de ciberseguridad del usuario final, desde descubri-

miento y monitoreo de activos y acceso remoto seguro a servicios totalmente gestionados," comentó Larry O'Brien, vicepresidente de ARC Advisory Group. "La plataforma representa un concepto común en ciberseguridad a nivel de entorno OT que reconoce la incidencia de IoT en manufactura, lo que incluye supervi-sión de máquinas virtuales, firewalls y otros activos en plantas industria-les".

Basada en una tecnología ya ins-talada en miles de lugares de todo el mundo, la plataforma mejora la per-formance de ciberseguridad al apor-tar a los usuarios las herramientas necesarias para reforzar sus opera-ciones de ciberseguridad y gestión de activos, todo a través de un solo dashboard. Además, sus capacida-des de múltiples sitios y múltiples proveedores admiten una solución para toda la empresa con una mayor eficiencia y un menor costo total de

propiedad, sin importar el sistema de control utilizado.

"Los usuarios tendrán ahora una mejor opción para reforzar la ciberse-guridad en toda su empresa para lograr la convergencia IT-OT y la transformación digital, mejorando la performance de la empresa y redu-ciendo el costo de ciberseguridad", comentó Jeff Zindel, vicepresidente y gerente general de Honeywell Con-nected Enterprise, Cybersecurity .

La plataforma Honeywell Forge for Cybersecurity está disponible en tres versiones, lo que permite a los usuarios escalar según necesidad. Al mismo tiempo, los usuarios sin exper-ticia o recursos para soportar esta plataforma, podrán recurrir a los Managed Security Services de Hone-ywell para alojar y ejecutar el soft-ware.

Honeywell también ofrece Cyber-security Consulting Services para reforzar aún más las ciberdefensas.

Schneider Electric ofrece ahora la tercera generación de su arquitectura y plataforma EcoStruxure Power. La actualización aprovecha tecnologías digitales para lograr mejoras en tér-minos de seguridad, eficiencia y con-fiabilidad en la distribución de ener-gía.

EcoStruxure Power es una plata-forma habilitada para IoT que digitali-za y simplifica los sistemas de distri-bución eléctrica en baja y media ten-sión, proporcionando datos procesa-bles para tomar mejores decisiones, maximizar la eficiencia operacional y conseguir el cumplimiento de norma-tivas.

"EcoStruxure Power fue creado como respuesta a la necesidad de tener un sistema de distribución de la energía totalmente digitalizado",

explicó Philippe Delorme, vicepresi-dente ejecutivo de Schneider Elec-tric. "Lo que se busca es construír el ecosistema digital más robusto del mercado".

EcoStruxure Power cuenta con importantes mejoras en lo que hace a seguridad, eficiencia y ciberseguri-dad. En seguridad, el monitoreo tér-mico continuo reduce el riesgo de incendios eléctricos al detectar de forma temprana las conexiones defectuosas y un incremento anormal de la temperatura dentro de las insta-laciones. Además, al reducir o elimi-nar la necesidad de controles termo-gráficos periódicos, el costo total de propiedad puede reducirse hasta en un 60% a lo largo del ciclo de vida en comparación con los métodos tradi-cionales.

La solución está disponible para sistemas de baja y media tensión a fin de lograr una cobertura completa de la infraestructura de distribución de energía. Además, la protección activa contra arcos eléctricos se com-plementa con los relés de protección Easergy, actualizados con una fun-ción integrada de protección contra arco eléctrico y con la posibilidad de incorporarse perfectamente en el software de control de borde EcoS-truxure Power Monitoring Expert y EcoStruxure Power SCADA Opera-tion.

En cuanto a eficiencia, con la aplicación Energy Performance, es posible integrar la solución Power Monitoring Expert con sistemas SCA-DA para optimizar la gestión de supervisión de la energía. Gracias a

Nueva plataforma de software simplifica, refuerza y escala la ciberseguridad

Plataforma para lograr el mejor sistema de distribución eléctrica

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la alianza de Schneider Electric con AVEVA, también se la puede integrar con el software Wonderware, de modo que las instalaciones puedan acceder a importantes datos de KPIs basados en el consumo de energía para comparar y analizar el uso de la energía por aplicación de proceso.

Por otra parte, la nueva platafor-ma incorpora PowerTag, un sistema robusto de monitoreo con visibilidad completa de la distribución de ener-gía a través de tableros eléctricos. Los sensores de energía pueden ser embebidos directamente en el inte-rruptor automático de forma inalám-brica, sin necesidad de herramientas ni de alimentación externa. Al recopi-lar información de cada circuito, per-mite saber en todo momento qué cargas están utilizando más energía, lo que mejora la eficiencia energética y operacional.

En cuando a ciberseguridad, se han reforzado los relés de protección Easergy P5, las unidades terminales remotas Easergy T300 y el servidor Enerlin’X IFE, todo de acuerdo con la normativa ISA/IEC 62443 para la seguridad de redes de sistemas de control industrial. Además, el nuevo EcoStruxure Cybersecurity Admin

Expert es una herramienta completa e intuitiva de configuración y gestión de políticas de ciberseguridad para entornos de operaciones en todo el sistema.

EcoStruxure Microgrid Operation y EcoStruxure Microgrid Advisor son aplicaciones de software escalables y predictivas que permiten controlar en tiempo real los recursos distribui-dos de energía para gestionarlos mejor y reforzar su resistencia ante condiciones impredecibles de la red. Además, estas soluciones proponen escenarios operacionales y previsio-nes basadas en algoritmos predicti-vos, diseñados para optimizar la confiabilidad del sistema, la eficien-cia energética y también la sostenibi-lidad.

EcoStruxure Asset Advisor es un servicio digital basado en la nube que evalúa los datos en tiempo real de activos críticos conectados de distri-bución eléctrica, aplicando analíticas avanzadas para identificar potencia-les amenazas. El servicio predictivo permite gestionar el desempeño y la seguridad de los activos mediante análisis predictivo. El servicio preven-tivo, lanzado recientemente, sirve para anticipar el mantenimiento y

gestionar las operaciones diarias a través de alarmas inteligentes. Esto permite minimizar las paradas no programadas, controlando el consu-mo de energía y optimizando el pre-supuesto de mantenimiento.

EcoStruxure Power Advisor es un conjunto de servicios basado en ana-líticas para sistemas de gestión de energía, que optimiza la confiabilidad de la red y aumenta la eficiencia ope-racional de los equipos de servicios al encontrar y priorizar problemas de calidad de los datos y de la red eléc-trica en cualquier parte del sistema de distribución de energía.

Mediante el envío automatizado de recomendaciones de expertos, los equipos podrán aportar más valor a través de dos categorías básicas de analíticas:

• Analíticas de la calidad de los datos, que ofrecen información y recomendaciones para establecer una base de datos confiable y conocer de forma continua el estado de la red eléctrica;

• Analíticas de la red eléctrica que detallan las tendencias de los sis-temas, identificando debilidades y proponiendo soluciones para evi-tar que afecten las operaciones.

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Tras casi 30 años de operación en Argentina, Emerson inauguró en Neu-quén su Centro de Tecnología, ubica-do estratégicamente para proveer soluciones tecnológicas especializa-das de manera rápida y eficiente al mercado industrial de la región, un área con un potencial crítico para el desarrollo de la industria energética en el país.

Vernon Murray, Presidente de Emerson Automation Solutions para Latinoamérica, y Marcelo Landa, Gerente General de Cono Sur, acom-pañados de representantes del gobierno provincial, realizaron el cor-te de cinta en presencia de clientes de la zona el pasado 19 de septiem-bre.

A lo largo de los casi 130 años de trayectoria en el mercado mundial, Emerson ha dado especial prioridad a los requerimientos de sus usuarios, desarrollando tecnologías para mejo-rar procesos, implementando proyec-tos complejos de construcción o expansión de plantas y sirviendo la base instalada. Dentro de este con-texto, el nuevo Centro de Tecnología contará con lo último en tecnología aplicable a la reparación de válvulas de control e instrumentación de cam-po y un sólido equipo de profesiona-les con la experiencia y la especiali-zación requeridas para ofrecer con-sultoría en automatización.

El área de talleres técnicos cuenta con un banco de calibración de medi-dores de caudal, un taller de repara-ción y configuración de transmisores, y un centro de servicios móvil de diag-nóstico y reparación de válvulas de control y reguladoras. El inventario

local de válvulas, transmisores y medi-dores permite responder ágilmente a requerimientos críticos gracias a su servicio de entrega inmediata.

Para más información, contacte a [email protected]

Emerson inaugura Centro de Tecnología en Neuquén

El mundo avanza y también las necesidades de información…Para responder a estas necesidades, la revista Instrumentación & Control Automático prepara un boletín digital con noticias comentadas y perspectivas, donde la objetividad y la actualidad son premisas ineludibles en su elaboración.El boletín, denominado ELEMENTOS, se publica mensualmente y es enviado como pdf por email a sus suscriptores.Para más información: [email protected]ón actualizada y objetiva…


Tendencias

La automatización del piso de planta necesita informática de borde

Todos sabemos que IIoT está generando un enor-me volumen de datos. Si bien esto podría signifi-car oportunidades de

negocio, también significa dolores de cabeza: poca capacidad de almacena-miento, redes sobrecargadas e incapa-cidad de examinar los datos lo sufi-cientemente rápido como para llegar a conclusiones correctas.

La informática de borde ofrece una solución a estos problemas, ya que aporta potencia de procesamiento, memoria e incluso algo de almacena-miento en el borde de la red. Después de todo, es allí donde residen los dispo-

sitivos y sensores IIoT. Además, dispo-ner de potencia de procesamiento en la periferia de la red permite recolectar y analizar datos, detectar anomalías e impulsar la toma de decisiones.

De acuerdo a un reciente documen-to de Frost & Sullivan, son muchos los beneficios a conseguir en un entorno de manufactura. El análisis de datos, por ejemplo, es mucho más rápido a nivel de dispositivo local. La alternati-va es transmitir todos los datos de sensores y dispositivos de borde a tra-vés de la red a la nube o al centro de datos mediante un enlace satelital o cableado. De cualquier manera, se con-sume demasiado tiempo enviando,

procesando e interpretando los datos haciéndolo de manera centralizada. Además de latencia, esto sobrecarga las infraestructuras centralizadas y genera cuellos de botella. El análisis en tiempo real sólo se puede lograr con procesamiento en el borde.

¿Y qué hay acerca de los costos? Cuánto más datos se tengan que trans-portar a través de una red, más ancho de banda se requiere. Y con la explo-sión de los volúmenes de datos en los próximos años debido a IIoT, una estrategia de procesamiento centraliza-do podría llevar a que los costos de conexión en red se descontrolen. Es posible contener los costos operativos

Siemens Industrial Edge combina hardware y software con mecanismos de tecnología de nube. De esta forma, integra las ventajas del procesamiento de datos local y en la nube.


Tendencias

o de gestión de datos permitiendo que los datos residan en un dispositivo de borde. Esto, además de minimizar los costos de infraestructura para la trans-misión de la red, también simplifica la tarea (y el costo) de someter esos datos a análisis.

Hay otro beneficio adicional que merece ser mencionado. IIoT genera enormes cantidades de datos, pero tan sólo una pequeña fracción tiene un valor real. Al examinar y resumir los datos en el borde, el análisis básico puede ayudar en la automatización de tareas. Y la transmisión de red puede quedar reservada sólo para los datos más importantes. De esta forma, los servidores y otros dispositivos inteli-gentes en el borde podrán reducir la carga sobre una infraestructura centra-lizada y eliminar la necesidad de actua-lizaciones extensas para responder a un aumento exponencial en el tráfico.

Está claro que enviar datos de sen-sores IIoT hacia y desde la nube o centro de datos lleva mucho tiempo, es costoso y poco práctico. Hoy en día, cada segundo es importante y la ralen-tización causada por el movimiento de datos equivale a pérdida de dinero.

Frost & Sullivan recomienda, a la hora de implementar informática de borde, empezar de a poco, probar su valor y luego escalar. Otros consejos se refieren a: Realizar iteraciones frecuentes para

alinear la informática de borde y la infraestructura asociada con los

procesos de negocio para garanti-zar la obtención de los conocimien-tos correctos en el momento opor-tuno. Además, a medida que evolu-cione la tecnología y haya más potencia de procesamiento disponi-ble, volver a examinar las arquitec-turas de borde puede aportar capa-cidades adicionales.

Capacitar al personal de informáti-ca en tecnologías de borde e IIoT para maximizar su valor.

Asegurarse de que las interfaces de los dispositivos estén configuradas de forma segura con controles de acceso adecuados y seguridad físi-ca.

Conectar activos a la Internet agre-gando sensores, comenzando con sistemas como SCADA y MES.

Invertir en infraestructura de borde ahora en lugar de seguir desplegan-do arquitecturas tradicionales que pueden quedar obsoletas en un año o dos debido a la ausencia de una funcionalidad IIoT y a su incapaci-dad de proveer conocimientos loca-lizados.Hoy en día, al implementar infor-

mática de borde, las empresas están abriendo su camino hacia una verdade-ra manufactura digital. Una vez que los sensores y dispositivos IIoT comien-cen a alimentar la informática de borde con datos, será posible establecer una toma de decisiones autónoma, o sea inteligencia artificial o basada en cier-tos parámetros y reglas preprograma-

dos, y realizar acciones de rutina sin participación humana. Las decisiones más importantes quedarán a cargo del operador.

También se podrán reducir conside-rablemente las fallas y los incidentes peligrosos con alertas oportunas gene-radas por los dispositivos de borde. Analizando de forma remota los datos del sitio, el borde podrá desempeñar un rol vital para pronosticar desastres y prevenir catástrofes.

Del mismo modo, se podrán mejo-rar las prácticas de mantenimiento pre-dictivo mediante la implementación de analítica de borde. Los sensores IIoT aportarán capacidades de monitoreo a la hora de vigilar la condición de los componentes y la salud general de los activos. También se podrán generar alertas para señalar áreas con proble-mas potenciales, lo que reduciría con-siderablemente las paradas no progra-madas.

Hoy en día, los sistemas de auto-matización industrial están a la van-guardia de la transformación digital. Estos sistemas necesitan de la adapta-bilidad y la agilidad que brinda la informática de borde. Los sistemas de planta, al incorporar cada vez más sen-sores, dispositivos habilitados por IIoT y equipos de informática de borde, abren la puerta a una nueva era en manufactura.

Preparado en base a un documento de Siemens.


Tendencias

Hacer realidad la transformación digital

La visión de una transformación digitaL

Un nuevo grupo de negocios de Emerson, Digital Transfor mation, fue anunciado durante el reciente Emerson Global Users Exc hange 2019, y reúne los recursos críticos necesarios para desarrollar e implementar estrategias pragmáticas de transformación digital en pos de una performance Top Quartile y resultados mensurables. Combina la experticia ya existente en consultoría, ejecución de proyectos, tecnologías de sensores inteligentes, gestión y analítica de datos, todo lo cual conforma el Plantweb Digital Ecosystem de Emerson. También incluye:

• Operational Certainty Consulting – Estrategias e implementación de hojas de ruta a nivel de instalaciones y de empresas para mejorar métricas de confiabilidad, seguridad, producción y utilización de energía;

• Operational Analytics – Amplio portafolio de diagnósticos predictivos y analítica avanzada, que ofrecen información sobre la salud y el desempeño de activos operacionales;

• Industry Solutions – Profunda experticia específica a cada industria en soluciones relacionadas con KPIs;

• Pervasive Sensing – Amplia gama de dispositivos inteligentes conec

tados y fáciles de implementar, incluyendo instrumentos wireless;

• Project Management – Las mejores prácticas, herramientas y recursos para implementar proyectos de transformación digital."Hay mucha expectativa y confu-

sión en torno a la transformación digi-tal, su impacto y cómo está progresan-do. La gente quiere saber qué es real y cómo comenzar. Necesita aclaraciones para desarrollar soluciones prácticas, por lo que tenemos que definir la transformación digital como el conjun-to de tecnologías inteligentes y conec-tadas que se utilizan para resolver problemas, involucrando por lo gene-ral cambios en las prácticas de nego-cio", explicó Stuart Harris, presidente


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del grupo de transformación digital, de Emerson Automation Solutions. "La transformación digital debe estar guiada por problemas específicos, pero no funcionará a menos que se involucre gente y se adopten las tecno-logías apropiadas".

Harris destacó cinco características principales de una transformación digital que permitirán a los operadores desempeñarse de la mejor manera. Esto incluye flujos automatizados de trabajo, soporte de decisiones, capacitación de la fuerza laboral, movilidad y gestión de cambios.

Por su parte, los tres factores críticos que hacen al éxito de una transformación digital son las decisiones tecnológicas basadas en resultados de negocio, un concepto escalable, guiado por la visión en lugar de hacerlo todo de una sola vez, e inversiones en tecnología que sean vistas también como inversiones en la gente.

"Sin embargo, estamos todavía en una etapa crítica ya que, a pesar de que muchas empresas ya se han decidi-do por buscar transformaciones digi-tales, no saben por dónde comenzar y podrían sentirse frustradas", comentó Harris. "Algunas empresas han imple-mentado programas piloto, mientras otras ya obtienen beneficios iniciales, pero todos necesitan conectar sus negocios y estrategias de transforma-ción digital con las aplicaciones prác-ticas. La estrategia y los casos de negocio son lo primero en que se pien-sa en una transformación digital, no en la tecnología. Una vez capturado el retorno de la inversión (ROI) de una determinada solución, se la puede escalar en toda la empresa".

Harris explicó que los usuarios pueden emplear las capacidades de transformación digital de Emerson para implementar proyectos, lo que incluye confiabilidad de equipos y sistemas, seguridad de procesos, optimización de producción, monitoreo de energía, mantenimiento, monitoreo de corrosión, etc.

"En Emerson, el negocio de Transformación Digital ofrece inge-niería y soluciones para resolver pro-blemas conocidos. El inconveniente inicial para muchos usuarios es tratar

de introducir un enfoque radical para la transformación digital que apunte a resolver todo de una sola vez, invertir en tecnología sin considerar primero los problemas u objetivos específicos y, muchas veces, se quedan sin retorno de la inversión y se sienten frustra-dos", explicó Harris.

Una vez que las iniciativas de transformación digital definen sus problemas/soluciones y objetivos, se deberán desarrollar pruebas de concepto y proyectos piloto que puedan demostrar algo de ese retorno de la inversión tan necesario, comentó Harris. Esto, además de promover un mayor compromiso e inversión, servirá para escalar sus soluciones a muchas otras aplicaciones donde se podrán lograr ventajas y beneficios similares.

"Muchos proyectos piloto de trans-formación digital se pueden comenzar con 50.000 a 100.000 dólares en uno o pocos procesos, probarlos y luego escalarlos a muchos procesos, aho-rrando millones o decenas de millones de dólares", indicó Harris. "En Emerson hemos aprendido que la transformación digital es urgente ya que permite a los usuarios lograr una performance de Top Quartile, sumar dos semanas más de tiempo de opera-ción, recortar incidentes de manteni-miento a la mitad o reducir los inci-dentes de seguridad en un 30%".

Pero más allá de especificar problemas, objetivos y tecnologías, la transformación digital requiere del compromiso profundo y continuo de la gente, especialmente en el piso de planta, explicó Harris. "El soporte a nivel gerencial es clave y también el aporte de la informática, pero lo más impor-tante es lograr que el personal de operaciones se involucre ya que posee el conocimiento de dominio en lo que hace a dónde es mejor aplicar la trans-formación digital", agregó.

anaLítica: cLave en eL camino de digitaLización

Hoy en día, de acuerdo a un sinnúmero de artículos, estudios y documentos, la analítica es considerada como

‘un recurso clave’ en cualquier aplicación de negocio, desde optimización de la cadena de suministro hasta distribución y más allá. Sin embargo, esta abundancia de novedades e información también ha dificultado su implementación.

“La analítica significa una gran oportunidad, pero también bastante confusión. Emerson es partidario de un enfoque práctico y pragmático,” comentó Peter Zornio, CTO de Emerson Automation Solutions, durante el reciente 2019 Emerson Global Users Exchange.

Según Gartner Group, la analítica tiene el potencial de promover un enorme crecimiento en la manufactura industrial. Pero los posibles usuarios están confundidos, planteando cuestiones como: ¿dónde empezar?, ¿qué proveedor consultar?, ¿qué tipo de modelo aplicar y dónde?, ¿qué tipo de problemas puede resolver? y de qué manera la analítica operacional (OT) se puede integrar con la informática (IT).

La analítica operacional que ofrece Emerson apunta a la mayor fuente de valor de la industria: el proceso de producción en sí. Esta analítica con conocimiento de dominio incorporado puede mejorar el desempeño de equipos sencillos, activos complejos y unidades de proceso, e incluso plantas enteras de producción.

Lo recomendable es abordar primero problemas conocidos de gran impacto. Según Zornio, “al usar modelos probados para hacer accesible la ana-lítica al personal responsable del des-empeño de activos, los usuarios podrán actuar rápidamente para resolver pro-blemas en menos tiempo. Por ejemplo, las soluciones de Emerson pueden detectar y abordar en tiempo real el 80% de los modos de falla de equipos que contribuyen a la pérdida de pro-ducción en una planta.”

La analítica puede ser de dos tipos: tradicional y basada en datos. “La ana-lítica tradicional está basada en prin-cipios, donde el usuario conoce los mecanismos,” comentó Zornio. El usuario sabe que los equipos y unidades están diseñados de una cierta manera, por lo que esta analítica puede estar basada en reglas: si algo va mal,


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el usuario probablemente sepa la causa, por ejemplo, mediante un análisis FMEA (Failure Modes and Effects Analysis).

La analítica basada en datos construye un modelo a partir del análisis sin conocer la física, usando tan sólo análisis estadístico estándar. Según Zornio, “es allí donde los avances en informá-tica han promovido machine learning, ampliado el reconocimiento de patro-nes y establecido correlaciones mate-máticas.”

Emerson ofrece machine learning e inteligencia artificial que permiten identificar nuevos descubrimientos y profundizar en cómo pueden incidir en la performance de negocio. Estas herramientas conllevan una perspectiva inalcanzable hasta ahora con la analítica tradicional.

¿dónde están los beneficios?Las plantas son sistemas complejos, por lo que los usuarios se preguntan “¿dónde está la oportunidad? y ¿cómo se puede aplicar analítica?”

Según Zornio, “la analítica de Emerson se puede aplicar a activos de

menor nivel, pero es necesario hacer más a nivel de planta. Si conocemos la planta tal como es y no sólo como ha sido construida, se pueden usar prime-ros principios. Luego es necesario enviar los resultados de la analítica a una persona capaz de implementar un cambio en base a los resultados, o sea hacer realmente algo con todo esto.”

Cuando no se entienden los primeros principios, o no lo suficiente, tiene sentido recurrir a una analítica basada en datos. “La cuestión acerca de esta analítica tiene que ver con la razón para usarla y dónde. En este sentido, Emerson tiene más de 6.200 modelos de equipos con 500 FMEAs. Casi el 80% de los equipos se pueden hacer usando analítica existente de primeros principios.”

Antes de pasar a una analítica basada en datos para un producto o cierta clase de equipo, también hay que decidir si conviene usar una analítica preelaborada. “Algunos ingenieros que-rrán desarrollar su propia analítica, pero una respuesta conocida a un problema conocido probablemente sea una mejor solución,” explicó Zornio. Se puede contratar un científico de

datos, pero quizás sea más importante tener a alguien familiarizado con los equipos.

“En Emerson conocemos nuestros dispositivos y su analítica operacio-nal,” agregó Zornio. “Habíamos comenzado incorporando soluciones en DeltaV en los años ’90, con lógica difusa y redes neuronales, y fuimos agregando simulación y gemelos digi-tales, para llegar ahora a una caja de herramientas genérica para analítica basada en datos e inteligencia artifi-cial.”

Con la reciente adquisición de KNet y su integración en la plataforma de desempeño de activos Plantweb Optics, “Emerson ofrece ahora, ade-más de las más avanzadas herramien-tas de machine learning e inteligencia artificial, también la conexión con gente y flujos de trabajo, que es crítico para tener éxito en la transformación digital,” aclaró Zornio.

Preparado por Víctor F. Marinescu, director de la revista Instrumentación & Control Automático.

La analítica operacional de Emer son permite implementar soluciones para distintos tipos de problemas, desde simples hasta muy complejos, con un gran impacto a nivel negocio. El proceso requiere priorizar la oportunidad de negocio que la analítica puede resolver, eligiendo las herramientas analíticas adecuadas, y luego conectar con la gente que corresponde para actuar.

PRIORIZAR LAOPORTUNIDAD

ELEGIR LA HERRAMIENTACORRECTA

Problemas complejos,Soluciones a ser descubiertas

El resultado lleva a unaacción de negocio

Problemas conocidos,Soluciones personalizadas

El resultado lleva a una acción operacional

Problemas conocidos,Soluciones conocidasEl resultado lleva a una

acción correctiva

CONECTARCON GENTE

EmpresaGestionar eficiencia

Gerencia de plantaOptimizar programa deproducción

Múltiples funcionesAjustar control para operarla columna de manera diferente

Múltiples funcionesBajar y limpiarintercambiador de calor

Unica función

MULTIPLESPLANTAS

PLANTA

UNIDADES DE PROCESOY ACTIVOS COMPLEJOS

ACTIVOS

COMPONENTESCalibrar instrumento,lubricar bomba

Estrategia de negocio

Posible impacto

Factibilidad/capacidad

BASADO EN DATOS

BASADO EN PRINCIPIOS


Tendencias

Maratón de Digitalización 2019: Con los pies en la tierra¿ Qué objetivos se procuran

con este evento? Primero y principal, dejar en claro cuáles son las razones para llevar las tecnologías de

Digitalización al mundo de la producción automatizada. Y para ello, además, ofrecer un entendimiento más abarcativo de lo qué significa Digitalización, un título muy grande que no se puede definir de una sola manera y con un solo enfoque, en especial por su ‘inasibilidad’; es imposible imaginar un producto o solución que de por sí solo represente Digitalización.

Más difícil que definir el concepto de Automatización (alguna vez lo oí definir esto como “el proceso o solu-

ción mecánica donde no intervienen los humanos”… para luego caer en que, si los humanos no están detrás del sistema de automatización programándolo, comisionándolo o reparándolo y manteniéndolo, no hay sistema de automatización posible), arriesgamos una definición de Digitalización como “integración de tecnologías y procesos sobre un común denominador: el soft-ware".

En consecuencia, hay que procurar tres resultados fundamentales para el negocio: Reducir el tiempo de producción y

puesta en el mercado de un nuevo producto o proceso, o de una innovación sobre el mismo.

Luego, para el punto anterior, aumentar la flexibilidad, es decir, ser capaces de que el negocio pueda incorporar rápidamente innovaciones consecuentes de tendencias del mercado o del surgimiento de nuevas tecnologías. Otra forma de definir este aspecto se denomina Future Proof.

Aumentar la productividad y la eficiencia, es decir, hacer más con lo mismo o lo mismo con menos.

Hay que notar la relación directa del concepto de Digitalización con el mundo de los negocios. Y para ello, es la generación de transparencia de datos de la producción lo que lleva al verda


Tendencias

dero valor agregado que representa el ingreso del concepto de digitalización en el mundo de la automatización industrial. Para saber si somos más efectivos, si vamos a poder alcanzar nuestras metas o si estamos produciendo de la manera correcta, necesitamos ver y saber de qué forma operan nuestras máquinas y procesos, se requieren los datos. E inteligencia.

La analítica de los datos, la inteligencia de nuestros sistemas, es lo que va a generar los resultados para tomar acciones. Es aquí donde la Digitalización y la Automatización pasan a convertirse en meras herramientas de ayuda que se las debe entender bien cómo aplicarlas para lograr nuestros objetivos. Pero también es importante señalar que, por sí solas, no resuelven nada si nosotros mismos, en nuestro cerebro, no comprendemos nuestro negocio y lo que queremos hacer con él.

De los sensores a pie de máquinas y procesos y de los controladores absorbemos datos en tiempo real, haciendo uso de las tecnologías de comunicaciones industriales ya ampliamente desarrolladas. Los repositorios de los datos ya no son problemas desde el punto de vista de sus capacidades. La novedad son los lugares donde ejercemos la analítica. No sólo requerimos generar información a nivel de planta y proceso (SCADA tradicional) sino que impartimos ahora inteligencia local al borde de la máquina o el proceso (Edge) para agregar valor a nuestra producción y mejorar constantemente el automatismo. También subimos los datos a grandes repositorios para su analítica macro, diagnóstico y toma de decisiones globales a nivel de nube (Cloud), con total independencia del lugar físico donde se encuentre nuestro proceso.

Claramente empieza a tallar un nuevo factor que nos era lejano a los automatistas industriales provenientes del mundo electromecánico: la seguridad de cómo tomar, llevar, analizar, filtrar y distribuir esos datos, la ‘ciberseguridad’.

Y cuando decimos transparentar la planta mediante datos, no sólo nos referimos a datos de producción sino

también a información de diagnóstico de los equipos de planta y de los recursos energéticos que se usan. En la infraestructura de automatización, es posible administrar los consumos energéticos como otro recurso más que se debe usar eficientemente y para los cual disponemos de medios y servicios para tal propósito.

La integración de tecnologías y procesos con una plataforma común de software, tal como definimos Digitalización, implica integrar todo el ciclo de vida de la producción. La ingeniería de desarrollo del sistema de automatización puede pasar por una etapa previa ‘virtual’, donde es posible ahora simular todos los algoritmos que correrán en los controladores y sistemas HMI y, de esta forma, al mismo tiempo analizar su funcionamiento integrado con las máquinas y la planta entera. Todo nuestro sistema de control puede funcionar en una PC antes de que se arme cualquier tablero o se tiendan las fundaciones para instalar las máquinas.

Nos propusimos presentar todo este concepto con las tecnologías de Siemens, las que hoy pueden ser presentadas, explicadas y puestas en práctica en forma directa y/o con partners. De esta manera, se puede decir que la tecnología ya está aquí para su uso, y no hablar del futuro por venir sino del ‘futuro que llegó hace rato’. Por eso se

puede hablar de Digitalización con los pies en la tierra.

Siemens llamó a su evento una Maratón, ya que considera que la forma de llegar a adoptar estos nuevos conceptos implica entrenamiento, disciplina, constancia y donde los primeros en adoptarlos se verán favorecidos más rápidamente. Pero también se lo puede pensar como una ‘carrera de postas’ por ser colaborativa entre equipos que van avanzando y beneficiándose entre sí.

El equipo de Factory Automation de Siemens Argentina presentó temas como Simulación y Comisionamiento Virtual, Gestión y Analítica de Datos, Cibersguridad, Tecnologías Edge y Gestión Energética. Por su parte, un joven becado, finalizando sus estudios secundarios, llevó adelante la integración de PLCs con la nube Mindsphere.

Por último, cabe señalar que la faceta más importante de estos eventos tiene que ver con las preguntas e interacciones con asistentes, clientes y profesionales de diferentes industrias, del área académica, de los medios de comunicación e incluso hasta competidores.

Preparado por el Ing. Andrés Gorenberg, gerente de la unidad de negocio Digital Industry Factory Automation, de Siemens S.A.

Por segundo año consecutivo, con el equipo de Factory Automation de Siemens, se llevó a cabo la Maratón de Digitalización 2019.


Tendencias

La instrumentación moderna simplifica el mantenimiento

El mundo moderno de hoy en día está digitalizando constantemente todas nuestras rutinas diarias, aunque gran parte de las

industrias químicas y refinerías todavía están algo atrasadas respecto de la tec-nología actual.

Este atraso, por ejemplo, es muy notorio en el mantenimiento donde hay sistemas operativos de vieja data, falta de conocimiento de las nuevas tecnolo-gías y conceptos convencionales en cuanto al mantenimiento de la instru-mentación.

Una estrategia de mantenimiento típica en una planta química consiste en realizar un mantenimiento de rutina planificado, que se vuelve reactivo una vez que el equipo falla y puede intro-ducir problemas de confiabilidad y seguridad. En ese momento, el perso-nal de mantenimiento procede a reem-plazar el dispositivo si está disponible como repuesto o apura su despacho por el fabricante. Mientras tanto, el proce-so se detiene.

Aun cuando la instrumentación de hoy sea cada vez ‘más inteligente’ incorporando funciones como auto-

diagnóstico y monitoreo de condicio-nes (figura 1), la mayoría de las plantas no la aprovechan. Desafortunadamente, el 97% de los datos de los instrumentos inteligentes no se utilizan.

Instrumentos inteligentesNAMUR NE 107 (figura 2) es un estándar que siguen todos los fabrican-tes de instrumentos a la hora de diseñar y fabricar dispositivos. Define códigos de diagnóstico con mensajes claros y

remedios, incluyendo mantenimiento requerido, chequeo de funciones, fuera de especificación y falla.

Con esta información, el personal de mantenimiento puede obtener una indicación clara acerca de cómo resol-ver y reparar un problema antes de que un dispositivo se deteriore hasta llegar a la falla.

Un código de diagnóstico de color verde indica un instrumento sano. El color naranja significa que el instru-

Diagnósticos incorporados y monitoreo de condiciones mejoran el mantenimiento, la confiabilidad del proceso y la disponibilidad de la planta.

Figura 1. La instrumentación moderna, por ejemplo este caudalímetro Coriolis de Endress+Hauser, incorpora diagnósticos y monitoreo de condiciones.


Tendencias

mento está en chequeo funcional, por lo que la señal no es válida. El color azul significa que la señal del instru-mento es válida, pero requiere un pron-to mantenimiento. El color amarillo

identifica que condiciones pueden haber causado una situación de fuera de especificación y, por lo tanto, una señal incierta. Por último, el color rojo representa un instrumento que ha falla-

do con señal no válida y que requiere un mantenimiento inmediato.

Los datos de NAMUR 107 son enviados a través de fieldbus, EtherNet/IP, 4-20 mA HART, WirelessHART u otros métodos de conexión como men-saje de alarma (cuando se dan las con-diciones) o cuando es interrogado por un sistema de control.

Los instrumentos modernos ofre-cen fácilmente estos datos ya que casi todos los instrumentos de los principa-les proveedores emplean autodiagnós-tico. El autodiagnóstico significa que el instrumento es capaz de detectar cuando hay un problema gracias al monitoreo continuo de los parámetros internos más importantes relacionados con sus componentes mecánicos, elec-tromecánicos y electrónicos.

Normalmente, durante la fase de diseño del instrumento, se realiza un análisis del modo de falla, efectos y diagnósticos para identificar los com-ponentes críticos en la cadena de señal, comenzando con las partes en contacto con el proceso y siguiendo con los componentes electromecánicos, tarjeta de amplificador, módulo electrónico

Figura 2. Casi todos los instrumentos que se fabrican hoy en día ofrecen datos según NAMUR NE 107.

Figura 3. Las interfaces WLAN, Bluetooth y Webserver permiten monitorear, diagnosticar y configurar instrumentos desde apps de teléfonos inteligentes.

Control de proceso, Mantenimiento, Gestión de activos

Mantenimientorequerido Falla

Chequeofuncional

Fuera deespecificación


Tendencias

principal y salidas. Luego se asigna un margen adecuado de seguridad a cada camino o componente crítico.

El firmware en el transmisor moni-torea continuamente la cadena comple-ta de señal en cuanto a desviaciones. Por ejemplo, si los diagnósticos detec-tan un error, se envía un mensaje de evento conforme a NAMUR 107. El evento se muestra en el panel frontal del instrumento y está disponible para el sistema de automatización. Algunos instrumentos también envían consejos para solucionar los problemas e ins-trucciones correctivas.

Calibración y verificaciónSegún la industria, los instrumentos deben ser calibrados periódicamente. Por ejemplo, la industria química requiere pruebas según IEC 61508 e IEC 61511. En las anteriores prácticas de mantenimiento, donde la calibra-ción es programada para que se realice cada seis meses más o menos, se paran los procesos y se procede a realizar un bypass del caudalímetro o transmisor de presión o se lo saca de la línea, posi-blemente para llevarlo a un laboratorio, calibrarlo y luego reinstalarlo o dejarlo como repuesto.

En algunos casos, se pueden encon-trar instrumentos fuera de calibración y que dan lecturas erróneas. El problema está en ¿cuánto tiempo han estado fuera de calibración y cuántos produc-tos fuera de especificación se han ela-borado? La planta no tiene forma de saberlo.

Por otro lado, hay muchos instru-mentos perfectamente calibrados, por lo que el proceso de calibración es una pérdida de tiempo y dinero. La autove-rificación permite evitar esta actividad improductiva.

La autoverificación se inicia a pedi-do desde el sistema de automatización o en el propio instrumento (figura 3). Durante la autoverificación, las rutinas de diagnóstico realizan chequeos y generan un reporte que puede usarse para verificar que el dispositivo sigue funcionando correctamente.

Como ejemplo, la tecnología Heart-beat de Endress+Hauser cumple con todos los requerimientos de una verifi-cación trazable de acuerdo a DIN EN ISO 9001:2008, Sección 7.6a. Los ins-trumentos ofrecen una cobertura de autodiagnóstico de 94% o más (de acuerdo con IEC 61508) y tasas muy bajas de fallas no detectadas.

Software de soporteEn los instrumentos inteligentes, los datos ya no corresponden sólo a la variable de proceso primaria. También incluyen variables de proceso secunda-rias, la salud del sensor, características de desempeño del sensor, información de calibración y diagnósticos en tiem-po real. Toda esta extensa información se puede utilizar para mejorar el proce-so, optimizar el desempeño del instru-mento, extender la vida del instrumen-to y maximizar la productividad del personal de mantenimiento.

Pero toda esta información se debe obtener y luego procesar por medio de un software de soporte. Afortuna-damente, todos los principales fabri-cantes de instrumentos suministran el software de soporte necesario para lograrlo.

Normalmente, la solución es un sistema autónomo que no interfiere con la operación del sistema de con-trol. Monitorea y registra continua-mente el estado de salud de la instru-mentación y visibiliza esa informa-ción para las personas responsables de modo que puedan tomar las medidas según necesidad. En combinación con sensores inteligentes, se pueden reali-

Figura 4. Display en una HMI de monitoreo de condiciones que muestra el estado de salud de equipos según NAMUR NE 107.


Tendencias

zar autochequeos y verificaciones online para alargar los intervalos de calibración, conocer la base instalada e identificar dispositivos críticos (figura 4).

Procesar todos los datos de los ins-trumentos de una planta puede ser complicado. Por ejemplo, una planta química en Gendorf, Alemania, tiene más de 4.000 instrumentos que miden nivel, caudal, temperatura, presión y otros parámetros de proceso primarios. Tratar de emplear los sistemas de con-trol para leer toda esta extensa infor-mación de diagnóstico de los 4.000 dispositivos, analizarlos para detectar problemas y enviar instrucciones al departamento de mantenimiento podría llegar a ser algo dantesco.

Es por eso que los fabricantes de instrumentos han desarrollado paque-tes específicos de software que reali-zan todas esas funciones. Los paquetes se dividen en dos categorías básicas: programas de gestión de instrumentos, que analizan la información en tiempo

real proveniente de la instrumentación, y software de gestión de activos, que sigue cada instrumento en la planta y almacena datos vitales, tales como manuales y listas de partes.

Si bien un fabricante de instrumen-tos en particular pueda ofrecer infor-mación de sus propios instrumentos, ¿qué pasa en una planta con todos los demás instrumentos provenientes de otros fabricantes?

Afortunadamente, la estandariza-ción en la industria de instrumentación permite aprovechar esa información.

Hay disponibles archivos de confi-guración con DD (Device Description), EDDL (Enhanced Device Description Language), DTM (Device Type Manager), HART y fieldbus de todos los fabricantes, que son de fácil acceso desde varios sitios web y que se pue-den cargar en el programa de gestión de instrumentos. Estos archivos brin-dan interoperabilidad entre distintos proveedores de sistemas de automati-zación e instrumentación.

Cuando una planta tiene miles de instrumentos, seguir manuales, listas de partes, reportes de auditoría, crono-gramas de mantenimiento y otra infor-mación puede ser una pesadilla.

Una solución de gestión de activos de mantenimiento reúne toda esta información, la digitaliza y la pone a disposición de técnicos de manteni-miento mediante dispositivos portátiles o la HMI del sistema de control (figura 5). Además de mostrar manuales de instrumentos, listas de partes e infor-mación de cumplimiento, el software de gestión de activos sigue todas las actividades de los instrumentos, lo que incluye calibraciones, verificaciones y mantenimiento realizados para cumplir con las distintas regulaciones. El soft-ware también puede elaborar audito-rías e informes regulatorios en respues-ta a estándares de la industria.

El software de gestión de activos también aporta gestión de manteni-miento. Es decir, determina cuándo es necesario atender, calibrar o verificar los instrumentos, y notificar el mante-nimiento. El software puede compartir datos con otros programas de gestión de mantenimiento, historizadores y hojas de datos.

ResumenLa instrumentación moderna y el soft-ware de soporte pueden reemplazar las estrategias convencionales de manteni-miento planificado/reactivo, que con-sumen demasiado tiempo y cuestan demasiado dinero en términos de mano de obra y calibraciones innecesarias. También mejoran considerablemente la confiabilidad y la disponibilidad de la instalación al diagnosticar y predecir fallas de los dispositivos antes de que se deba parar un proceso.

Con la información de diagnóstico disponible, el personal de manteni-miento podrá conocer las condiciones exactas de salud de todos los dispositi-vos, lo que les permite realizar el man-tenimiento correcto en el momento óptimo, evitando un sobremanteni-miento de equipos que no lo necesitan.

Preparado en base a un documento elaborado por Howard Siew, de Endress+Hauser.

Figura 5. Es posible acceder a datos de instrumentos de un software de gestión de activos, por ejemplo el portal W@M de Endress+Hauser, desde estaciones de trabajo o dispositivos portátiles.


Tendencias

Optimizar procesos térmicos con una mejor visibilidad de la combustión

En la mayoría de los siste-mas de procesos térmi-cos, los datos del desem-peño quedan atrapados a nivel de equipos. Para

tomar lecturas o captar alertas, un ope-rario de planta se debe parar físicamen-te cerca de los equipos y permanecer allí, lo cual de ninguna manera es práctico hoy en día cuando la industria de procesamiento térmico está bajo presión para ser más productiva.

Dentro de este contexto, todos sabemos que, para maximizar la pro-ductividad, es necesario minimizar las paradas no programadas. Con este fin, se requieren sistemas de produc-ción y procesos que operen de una manera inteligente, eficiente y sustentable.

Afortunadamente, hay solu-ciones basadas en la nube que mejoran la visibilidad de los pro-cesos térmicos, ayudan al perso-nal a resolver problemas de mane-ra más eficaz y permiten disponer de datos críticos de activos en todo momento y en cualquier lugar. Gracias a estos sistemas de monitoreo remoto de nueva gene-ración, los operarios de planta podrán visualizar y compartir datos antes de llegar a los equi-pos, recibir alertas en tiempo real cuando los parámetros exceden ciertos límites y rastrear datos históricos para ver cuándo y por qué ocurrieron problemas.

Necesidad de uNa mejor visibilidad y aNalítica eN procesos térmicos

Hoy en día, cuando es cada vez menor el número de especialistas en combustión y hay un aumento de los costos de energía, márgenes de ganan-cia reducidos y una creciente deman-da de una mejor calidad de producto, las operaciones de procesamiento tér-mico tratan de aumentar la productivi-dad y reducir gastos operativos. Al respecto, hay varios temas a tener en cuenta:

Disminución del número de exper-tos en procesos térmicos a conse-cuencia del envejecimiento de la fuerza laboral;

Necesidad de aumentar la eficien-cia de planta para mejorar el retor-no de la inversión, reducir costos de energía y satisfacer la demanda de los usuarios;

Reducir costos de mantenimiento; Minimizar paradas no programadas

para aumentar la disponibilidad de los sistemas de combustión;

Bajar emisiones para reducir impuestos y posibles multas;

Mejorar la seguridad.


Tendencias

También se necesitan mejores métodos para obtener información vital acerca de calderas y hornos. ¿El motivo? Históricamente, los datos de un proceso térmico relacionados con eficiencia y confiabilidad fueron cap-turados a nivel de equipo, lo que signi-fica que un operario, a menos que esté físicamente parado cerca del equipo, no podía obtener la información ni tampoco usarla de manera proactiva para abordar los problemas.

Otro inconveniente era que los téc-nicos de mantenimiento que se encar-gan de solucionar y diagnosticar pro-blemas en los equipos por lo general no sabían qué herramientas o partes necesitan hasta estar en el sitio, lo que se traduce en múltiples idas y vueltas a la hora de abordar un problema en los activos.

Mientras tanto, el conocimiento de cómo mantener y optimizar equipos de procesos térmicos es cada vez menor a medida que se van retirando ingenie-ros, operadores y técnicos familiariza-dos con los sistemas de calentamiento de procesos industriales. Este proble-

ma tiende a agravarse por el hecho de que los Millennials que los reemplazan suelen cambiar de trabajo con mayor frecuencia, impidiendo así la acumula-ción de conocimiento. Como resultado, hay un menor número de especialistas en combustión en la industria, y quie-nes quedan son responsables de más tareas que nunca.

abordar exigencias con tecnología conectada Hoy en día, cuando menos personal atiende a más áreas de responsabilidad, es clave optimizar el control de proce-so, lo que significa cumplir con ciertos parámetros en el tiempo usando entra-das de los procesos y controlando sali-das en pos de obtener los resultados deseados. Se deben implementar con-troles en tiempo real para medir y controlar variables de procesos térmi-cos, desarrollar métodos para monito-rear en forma remota estas variables y encontrar métodos para predecir el comportamiento futuro.

El inconveniente está en que muchas empresas de procesamiento

térmico se basan en soluciones dispa-res y especialmente diseñadas a la hora de operar sus procesos de producción. Suelen incorporar componentes de múltiples proveedores, diferentes pla-taformas y protocolos, y esquemas complicados de cableado y secuencias de programación. La naturaleza dispar de estas soluciones dificulta el inter-cambio de datos entre ellas, lo que aumenta los tiempos de procesamiento y el riesgo de falla.

Sin embargo, implementando un sistema integrado para conformar una sola arquitectura conectada, es posible conseguir una mayor eficacia del ope-rador, una mayor disponibilidad de planta, menores costos de manteni-miento y menores costos del ciclo de vida. También se podrá aprovechar IIoT para mejorar los niveles de segu-ridad, eficiencia y confiabilidad de las operaciones en una o múltiples plantas.

La infraestructura de IIoT ofrece un método seguro para capturar y agregar datos, y para aplicar analítica avanzada aprovechando el conocimiento que tiene el personal de planta y de exper-

En la mayoría de los sistemas de procesos térmicos, los datos del desempeño quedan atrapados a nivel de equipos. Un operario de planta tiene que estar físicamente cerca de los equipos, lo que no es práctico en un momento cuando la industria de procesamiento térmico se ve obligada a ser más productiva.


Tendencias

tos en combustión. Además, permite a los usuarios finales definir cómo redu-cir, o incluso eliminar, trastornos e ineficiencias de manufactura.

Al disponer de un conjunto más amplio y consolidado de datos útiles aportados por expertos que entienden las características de una aplicación de procesamiento térmico, se podrá usar analítica para obtener información más detallada y escalar datos para respon-der a las necesidades de operación en un sitio o en toda la empresa.

visibilidad de los datos, cuándo y dónde sea necesarioAdemás de la analítica, es necesario que los datos del proceso térmico estén visibles y disponibles para el personal de planta en todo momento y en cual-quier lugar. Por ejemplo, la mayoría de los gerentes de mantenimiento ya saben lo que significa manejar una falla crítica de un proceso térmico e investigar sus causas después del hecho. En muchos casos, los proble-mas pueden requerir reparaciones o una parada no programada, lo que se traduce en pérdida de mucho dinero. Estas paradas también pueden llevar a costos sustanciales de respuesta y recu-peración, costos de mano de obra y afectar el servicio al cliente.

Lo que necesitan los operarios de planta es una manera eficaz de visuali-zar y compartir datos antes de llegar a los equipos. Esto incluye herramientas de movilidad para recibir alertas en tiempo real cuando se superan ciertos límites en los parámetros operativos, y rastrear datos históricos para ver cuán-do y por qué ocurrieron problemas.

poner a trabajar la tecnología Las empresas de procesamiento térmi-co tendrán que aprovechar la conecti-vidad y la posibilidad de compartir información para transformar sus ope-raciones. Podrán usar dispositivos conectados y sistemas integrados para capturar información de proceso en tiempo real que les permitan: Comprender sus equipos para

mejorar la productividad de los activos;

Identificar la variabilidad en los procesos de producción;

Establecer capacidades remotas de monitoreo;

Implementar las mejores prácticas de manufactura;

Mejorar la seguridad y el cumpli-miento normativo.Las operaciones de calentamiento

industrial tienen ahora acceso a nove-dosas soluciones de automatización que convierten datos en conocimiento, desde el borde hasta la empresa, para lograr mejores resultados.

Por ejemplo, el nuevo Integrated Combustion Equipment Manager SLATE de Honeywell combina carac-terísticas configurables de seguridad con lógica programable en una sola plataforma modular de control de que-madores. Este tipo de sistema reduce la necesidad de espacio en los paneles de la sala de control y puede ser persona-lizado fácilmente para virtualmente cualquier aplicación de combustión, en menos tiempo y con una menor com-plejidad que las soluciones tradiciona-les.

En lugar de usar controladores separados para las distintas funciones, las plantas pueden adquirir sólo los módulos que necesitan para control de combustión y elegir cómo usarlos con simples comandos de cableado. Con un menor número de activos para soportar y mantener, se consigue un menor costo total de propiedad.

En los sistemas de control conven-cionales, un panel de control contiene normalmente un controlador lógico programable (PLC) combinado con dispositivos de seguridad aparte, tales como controles de quemador. En este caso, los dispositivos de seguridad son responsables de la operación y la segu-ridad de los equipos críticos.

Anteriormente, los datos produci-dos por los dispositivos de seguridad estaban conectados a lo que hacía el control. Si la función de control incluía comunicación, el PLC capturaba e interpretaba esta información utilizan-do un software especializado del usua-rio.

En la más reciente generación de sistemas de control de combustión,

todos los datos de estado del módulo de seguridad y todo el control no de seguridad de los módulos de seguridad se encuentran totalmente integrados en la lógica programable. El módulo base provee comunicación y lógica progra-mable por el usuario, mientras los módulos de E/S digitales y analógicos no de seguridad aportan entradas y salidas para esa lógica.

La lógica programable se puede usar para crear cualquier característica no de seguridad que necesiten los equi-pos que están siendo controlados por el sistema de control de combustión. Esto permite incorporar características per-sonalizadas y diferenciadoras en el controlador utilizando una pantalla tác-til configurable.

SLATE también tiene la opción de emplear plataformas de control de que-madores basado en microprocesador, incluso soluciones compatibles con SIL-3 para secuenciar múltiples que-madores. Además, puede incorporar controladores digitales universales para montaje DIN, que ofrecen progra-mación de setpoint, escaneo rápido y diagnósticos incorporados.

Los usuarios incluso pueden insta-lar válvulas inteligentes diseñadas para comunicarse con sistemas de automati-zación industrial en pos de mejores niveles de monitoreo, reportes y opti-mización.

visibilidad de los datos

Hoy en día, algunas soluciones de gestión de combustión aceptan confi-guración para monitoreo remoto. Es posible conectar equipos de proceso térmico en un entorno de nube seguro, lo que permite disponer de datos críti-cos, tendencias históricas y analítica de desempeño cuando y donde se los necesiten. De esta forma, ingenieros y operadores pueden recibir alertas en tiempo real en un teléfono inteligente o tablet en el momento en que paráme-tros clave salen de sus límites norma-les, y rastrear datos históricos en el tiempo para identificar cuándo y por qué sucedió algo.

La visualización de los valores ope-rativos tanto en formato de texto como


Tendencias

gráfico garantiza tener un panorama completo del activo de un proceso tér-mico, como así también un monitoreo remoto cómodo y rentable. La disponi-bilidad de información centrada en la combustión permite al personal menos experimentado resolver problemas de manera más eficaz. Por el contrario, muchas de las soluciones de monitoreo remoto de hoy en día ofrecen sólo datos no contextualizados.

Obtener la información térmica específica que corresponde en las manos correctas mediante monitoreo remoto permite mantener los procesos térmicos funcionando de manera segu-ra y eficiente, además de una resolu-ción de problemas más eficaz, ya que los técnicos de mantenimiento podrán tener las partes y herramientas adecua-das desde el primer momento, antes de salir de sus estaciones de trabajo. Al mismo tiempo, los expertos podrán aportar fácilmente una guía remota y adelantarse a los problemas, identifi-cando tendencias de fallas molestas y prediciendo posibles fallas.

Por último, algunos proveedores de automatización ofrecen ahora sistemas de proceso térmico y servicios de expertos ya incorporados en una solu-ción llave en mano, desde puesta en marcha hasta comisionamiento, ade-

más de garantizar el cumplimiento de códigos y normativas locales, ahorran-do valiosos recursos internos.

coNectividad para los usuarios fiNales

La implementación de soluciones integradas de control y monitoreo para aplicaciones de procesamiento térmi-co, proveniente de un único proveedor competente, hace que la combustión sea parte de una estrategia global conectada que apunta a una instalación más inteligente y más segura. Las empresas podrán ahora visualizar, ana-lizar y mejorar los conocimientos y la productividad de su personal, la efi-ciencia de sus procesos y el desempeño de sus activos.

Con una solución de planta conec-tada, se podrán reunir datos de proceso históricos y en tiempo real de distintos sistemas en un solo lugar, y conectar-los a la nube, donde se los podrá acce-der, recuperar y analizar fácilmente.

De esta forma, los usuarios finales podrán reducir la complejidad de su instalación de control de procesos tér-micos y obtener beneficios importan-tes, tales como: Menores costos de energía y de

protección ambiental;

Mayor disponibilidad de sistemas de calentamiento;

Menor probabilidad que haya para-das de proceso;

Mayor productividad para respon-der a la demanda de los usuarios;

Retorno de la inversión más rápido gracias a importantes ahorros ope-rativos.Y, en una época con cada vez

menos recursos calificados para imple-mentar, operar y mantener controles de combustión, el concepto de ‘conecta-do’ se traduce en un sistema más intui-tivo, menos complejo, más fácil de mantener y más integrado a través de toda la empresa.

coNclusióNLos desarrollos tecnológicos en

monitoreo remoto les quitan ahora a los operarios de una planta la obliga-ción del monitoreo local de equipos y hacen crecer la performance del proce-so térmico y el potencial de productivi-dad de una instalación al conectar per-sonas, activos e información en toda la empresa.

Desde la posibilidad de visualizar datos de activos en un teléfono inteli-gente o una laptop hasta usos más sofisticados, tales como enviar un mensaje de texto cuando ocurre una alarma, las soluciones conectadas de proceso térmico, por ejemplo Honeywell Thermal IQ, están revolu-cionando la forma en que las operacio-nes en la industria de procesos se eje-cutan y mantienen sus sistemas vitales de proceso térmico. Y lo que es clave, la disponibilidad de información pro-cesable centrada en la combustión ayuda al personal menos experimenta-do a solucionar problemas de manera más eficaz.

En la actualidad, en lugar de tener que integrar, soportar y mantener solu-ciones especialmente diseñadas para control y monitoreo de la combustión, las operaciones de procesamiento tér-mico se pueden ejecutar de manera más eficiente para optimizar la produc-ción y los resultados de negocio.

Preparado en base a un documento de Honeywell Process Solutions.


Tendencias

Controlador lógico de campo: La próxima generación en control

Los controladores lógicos programables (PLCs), ya desde los años ’60, se convirtieron en los dispo-sitivos más aceptados a la

hora de automatizar y controlar la ope-ración de máquinas.

Sin embargo, en los años recientes, muchos empezaron a cuestionar la razón por la que es necesario invertir

en un PLC. Los dispositivos pueden llegar a ser costosos, requieren un soft-ware dedicado y muchas veces signifi-can gastos adicionales en paneles y cableado. ¿El PLC y su costo son realmente la mejor opción para una aplicación que podría necesitar tan sólo un par de decenas y no centenas de puntos de E/S?

Con el advenimiento del controla-dor lógico de campo (FLC), la respues-ta es no cada vez con mayor frecuen-cia.

FLC es una nueva categoría de con-trol que aporta programación lógica a nivel de dispositivo. Es para los PLCs lo que significó en su momento el telé-fono celular para los teléfonos fijos: una transformación en cuanto a flexibi-lidad, control y potencial. FLC permite

agregar lógica simple a aplicaciones por medio de bloques de E/S Ethernet con tecnología FLC incorporada. Se lo puede usar junto con PLCs o como una solución autónoma que elimina por completo los PLCs de la ecuación.

Una de las principales ventajas del FLC es el ahorro en el gasto de actua-lización, compra o reemplazo de un PLC para ganar puntos de E/S y cone-xiones. También la posibilidad de lle-var el control fuera del panel e imple-mentarlo en entornos de campo exi-gentes, ya que los bloques cuentan con características avanzadas de IP para protección de ingreso. Además, la tec-nología FLC hace que la programación sea accesible a ingenieros con todos los niveles de experiencia gracias a su interface y diseño simple y directo.

El controlador lógico de campo ofrece control a nivel de dispositivo para reemplazar PLCs en aplicaciones simples de lógica.


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Al ser menor la cantidad de soft-ware y hardware que se requiere en manufactura, los FLCs ofrecen una programación más flexible y económi-ca. En definitiva, es una tecnología que libera el potencial de los bloques de E/S para una revolución en lógica y control que no requiere un software dedicado.

El origen del FLC y cómo trabajaTurck desarrolló los primeros FLCs cuando los avances en tecnología de microprocesador hicieron posible una solución de control y programación capaz de responder a las demandas de los usuarios finales.

El costo de los PLCs y el software complejo y dedicado que requieren han sido siempre un problema. La demanda de los usuarios estaba en implementar una lógica simple con una interface clara basada en un navegador de web que pudiera ser programada por cual-quiera. Era un momento cuando se necesitaba disponer de un entorno de programación de automatización que fuera fácil de usar.

Al mismo tiempo, los microprocesa-dores eran cada vez más poderosos y menos costosos, lo que significaba una funcionalidad avanzada sin aumentar el costo para los usuarios finales. Estos avances significaban que los bloques de E/S podían manejar tanto funciones de E/S estándar como responsabilidades de control que antes sólo se lograban con PLCs y con un costo mucho menor.

Para hacer posible este control, la tecnología de FLC de hoy en día utiliza un sistema de diagrama de flujo para programar en forma personalizada blo-ques de E/S Ethernet locales por medio de un navegador de web compatible con HTML5. A través de menús des-plegables, es posible configurar múlti-ples condiciones, operaciones y accio-nes en un solo bloque: Condiciones – Corresponden a

condiciones de entrada. Como ejemplos de este tipo de condicio-nes se puede mencionar un tempo-rizador que finaliza, un contador que finaliza o llega a un determina-do valor o una entrada de sensor que pasa a ser verdadera.

Operaciones – Incluyen operacio-nes booleanas.

Acciones – Corresponden a condi-ciones de salida y le dicen al blo-que la acción deseada a ejecutar.Cuando una condición es verdade-

ra, se ejecutan acciones. Allí donde antes esta funcionalidad sólo era posi-ble por medio de PLCs, ahora los FLCs pueden manejar fácilmente estas comunicaciones por sí mismos. También permiten a los usuarios escri-bir, ejecutar, simular y depurar código.

Un ejemplo de cómo podría traba-jar esta programación es indicarle a una bomba ponerse en marcha o dete-nerse en base a un determinado nivel de líquido.

El bloque de E/S está conectado a un sensor de nivel, que monitorea el nivel de líquido en un tanque y lo reporta al bloque. El nivel ideal es de 50 unidades para prevenir el sobrelle-nado o que la bomba funcione en seco. Para esta aplicación se puede usar la tecnología de FLC en lugar de un PLC para programar que el bloque señale una de tres acciones: Cuando el valor está por encima de

50 unidades, la condición es verda-dera y se procede a poner en mar-cha una bomba para retornar el líquido a su nivel ideal.

Cuando el valor está por debajo de 50 unidades, la condición es verda-dera. Más líquido circulará dentro del tanque o se desconectará una bomba hasta alcanzar el nivel ideal.

Cuando el valor es de 50 unidades, la condición es falsa y no se debe tomar ninguna acción ya que el líquido se encuentra en su nivel ideal.Se puede optar por acceder a las

distintas capacidades de la tecnología FLC de acuerdo a la aplicación. Estas capacidades incluyen botones de acti-vación para on/off, funciones aritméti-cas, temporizadores y contadores, monitoreo a través de HMI y defini-ción de variables para comunicarse con PLCs.

En el momento en que se activa por primera vez la tecnología del bloque, el programador ingresa la única dirección IP para acceder al bloque y el entorno de programación. Toda la programa-ción se maneja por medio de un nave-gador web compatible con HTML y es cargada vía una conexión Ethernet en el bloque. Este diseño permite a los usuarios programar FLCs con cual-quier dispositivo portátil, por ejemplo tablet o teléfono inteligente, lo cual es mucho más accesible en el campo que las PCs.

Configuraciones en el entorno de controlPuesto que la tecnología FLC ofrece control a nivel de dispositivo, se consi-gue una solución de programación más económica que los PLCs. Los FLCs también soportan entornos hostiles o fuera del panel donde se requieren cla-sificaciones superiores a IP20.

Los FLCs ofrecen control a nivel de dispositivo para reemplazar PLCs en aplicaciones simples de lógica.


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Hay tres configuraciones principa-les con la tecnología FLC: Controlador lógico autónomo – Es

lo que motivó el desarrollo del FLC y su uso principal. Luego de acce-der al entorno de programación, es posible usar la interface de diagra-ma de flujo para programar y car-gar la lógica directamente en el bloque de E/S Ethernet multiproto-colo. El bloque se encargará de las acciones y los reportes. No se requiere un PLC.

Respaldo local para un PLC – En el caso de sistemas más complejos, se puede usar un FLC como respal-do local para un PLC. Si el PLC pierde alimentación o conexión, la tecnología FLC puede realizar una de dos cosas: hacerse cargo de la aplicación y ejecutarla desde el bloque, o hacerse cargo de la apli-cación y detener el proceso de manera segura. Esto permite evitar paradas y solucionar problemas allí donde aparece un problema en la línea.

Participar en el procesamiento del PLC – El FLC se puede usar tam-bién junto con el PLC como control distribuido en entornos de automa-tización de mayor tamaño. El blo-que de E/S con capacidad de FLC puede monitorear y controlar local-mente una aplicación y compilar datos, para enviar luego esos datos mediante variables definidas al PLC para aligerar su carga de entra-da y salida de datos. Esto resulta de gran utilidad en aplicaciones de alta velocidad, tales como cintas trans-portadoras, donde el envío de datos en tiempo real (latencia de red) puede resultar problemático.En todos estos casos, el usuario

puede definir variables para saber cuándo se almacena la información. Si es del caso, las variables pueden indi-car cuándo un PLC está conectado y comunicar los datos hacia y desde un PLC. Hoy por hoy, el FLC no resulta adecuado para aplicaciones de movi-miento de alta velocidad, ya que el ciclo de escaneo mínimo es más largo que los tiempos de respuesta de seguri-dad/detención necesarios en estas apli-caciones. Otro límite es la capacidad

de un FLC para controlar o monitorear E/Ss desde otros dispositivos de E/S en la red Ethernet.

El FLC tendrá un rol importante y de gran alcance en el control de aplica-ciones automatizadas, teniendo en cuenta el creciente costo de los PLCs y otras tecnologías similares. Es suma-mente eficaz en aplicaciones simples de sensado donde se necesita una mejor integración de la comunicación dentro de aplicaciones de mayor tamaño con-troladas por PLC.

Algunos de los primeros en adoptar esta tecnología ya hablan de los bene-ficios de la tecnología FLC en aplica-ciones autónomas donde llevan la comunicación y el control al nivel de dispositivo.

FLC junto con RFID e IO-LinkAdemás de las aplicaciones de lógica simples, la tecnología FLC se puede usar para mejorar sistemas RFID y control IO-Link.

IO-Link es un protocolo de comu-nicaciones serie punto a punto que se usa para comunicarse con sensores y actuadores. Permite agregar puntos de E/S a PLCs de menor costo sin necesi-dad de invertir o actualizar a un PLC de mayor costo.

El FLC avanza un paso más al per-mitir la implementación de E/Ss de alta densidad sin un PLC. Como ejemplo se puede mencionar una cinta transporta-dora que requiere 128 sensores. En lugar de controlar el sistema desde un PLC, para controlar esos 128 sensores se pueden usar bloques de E/S con capacidad IO-Link y tecnología FLC. Utilizando tecnología FLC en un blo-que de E/S, es posible controlar, visua-lizar y ajustar parámetros desde la interface FLC con unos pocos cambios en el código de programación.

RFID es otra área donde las capaci-dades únicas de lógica de un FLC per-miten simplificar las operaciones. RFID puede ser un sistema inherente-mente complejo, pero con FLC es posible agregar capacidades de lectura/escritura a cualquier bloque. Las ranu-ras de E/S digitales y analógicas pue-den estar en el mismo bloque.

El empaquetado de componentes es un ejemplo básico de cómo trabaja esta

tecnología. Cada componente tiene un tag de RFID, y cada caja debe ser car-gada con 12 productos con su tag antes de que se mueva la caja. Se necesita una luz que conmute para señalar el momento en que una caja está llena.

Con la tecnología FLC, esa funcio-nalidad puede ser programada directa-mente en el bloque. Cada vez que un producto con tag pasa por un sensor, el FLC registra el valor. Una vez que el total llega a 12, se enciende la luz por un tiempo prefijado y se reinicia el contador.

Nuevos mercados y usos en el horizonteLa introducción de FLC permite imple-mentar soluciones de control más eco-nómicas en aplicaciones simples. Lo que antes significaba la inversión en un PLC ahora puede ser manejado por medio de bloques de E/S Ethernet con tecnología FLC incorporada.

Sea como plataforma autónoma o junto con un PLC, el FLC amplía las capacidades de control en aplicaciones que requieren una lógica simple. De esta forma, lleva el control a un nuevo nivel donde los PLCs no pueden hacer-lo por sí solos.

Según Dave Lagerstrom, presiden-te de Turck, “la tecnología FLC trans-formará la manera en que piensa la industria de automatización acerca del control y los sistemas de control.”

Preparado en base a un documento de Turck. En la Argentina: Aumecon S.A.


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El futuro de la automatización industrial

El mundo de automatiza-ción industrial ha sido tradicionalmente renuen-te a la innovación o a la adopción temprana de

modernas tecnologías. La mayoría de las veces, las empresas de este segmen-to se han inclinado por tecnologías y estándares probados para garantizar operaciones seguras y consistentes a lo largo del tiempo.

Sin embargo, las cosas han comen-zado a cambiar radicalmente con el advenimiento de Industrie 4.0 y sus cambios incrementales de tecnología, la rápida adopción de nuevos sistemas y arquitecturas de redes aumentadas.

Muchos expertos consideran que, si bien Industrie 4.0 se está filtrando gra-dualmente gracias a muchas revolucio-nes industriales, estamos ya en la ante-sala de Industrie 5.0.

Tecnologías como robótica, nube, IIoT e inteligencia artificial son cada vez más aceptadas y con aplicaciones por doquier. ¿Hacia dónde irá la auto-matización industrial a partir de ahora y cómo será el futuro de la manufactu-ra?

Más allá de IndustrIe 4.0: IMpulsores del caMbIo

La convergencia de tecnologías avanzadas de información, comunica-ción y redes está impulsando la auto-matización y sus aplicaciones indus-triales. Esta simbiosis de tecnologías ha facilitado la integración y la colabo-ración de personas y máquinas en todo el piso de planta y la cadena de sumi-nistro. Y es una tendencia que ha teni-do un fuerte impacto en los controlado-res industriales.

Tradicionalmente, los sistemas de automatización han tenido un diseño propietario por la necesidad de estruc-turas de proceso muy sólidas que ope-ren en tiempo real, lo que descartó la posibilidad de implementar aplicacio-nes y tecnologías de vanguardia con otros proveedores. Desafortunadamente a la larga, esto también inhibió la capa-cidad del fabricante de innovar y apro-vechar tecnologías para mejorar sus procesos.

Hoy en día, cuando la digitaliza-ción permite a los fabricantes utilizar los datos de muchas maneras, hay una necesidad colectiva de implementar sistemas de control escalables con los cuales sea posible escalar un proceso de manufactura según las necesidades del negocio. Hoy en día, dada la proli-feración de dispositivos industriales a gran escala, continuos y parametriza-dos, promovidos por la digitalización, esta necesidad se convierte en una obligación.

IntegracIón vertIcal y horIzontal

Los fabricantes interesados en con-verger tienen que integrar vertical y horizontalmente sistemas de control

avanzados con la capa más baja de sensores de campo y adquisición de datos y sistemas de gestión de empre-sa. Esto significa que, además de inte-grar componentes de la plataforma de control, tales como control de movi-miento, control secuencial, control lógico, programación y configuracio-nes de HMI, los fabricantes también tendrán que integrar las funcionalida-des de un sistema de control, tales como acceso remoto, monitoreo de condiciones, diagnóstico remoto, etc. Una plataforma de control integrada permitirá a las empresas mejorar los niveles de eficiencia y productividad y alcanzar la optimización de procesos en toda la planta y una mejor experien-cia de usuario.

La evolución de los PLCs tendrá un rol clave a la hora de impulsar la revo-lución de la industria en esta nueva era. Con una mayor flexibilidad y comodi-dad de programación, escalabilidad, más memoria, un factor de forma más pequeño, Ethernet de alta velocidad (Gigabit) y funcionalidades wireless embebidas, los futuros PLCs podrán adaptarse a las mejoras tecnológicas en software, comunicaciones y hardware. Una parte importante de esta evolución incluirá la integración de PLCs y PACs para facilitar la comunicación entre el piso de planta y otros procesos.

Para lograrlo, los fabricantes de controladores tendrán que encontrar un PLC capaz de controlar una aplicación y brindar las herramientas necesarias para recolectar, analizar y presentar los datos de proceso a un usuario cuando sea necesario. Esto debería incluir acceso a datos a través de apps móviles o navegadores de web.

Es importante señalar que gestionar una red de controladores de alta gama implica un gasto de capital importante en forma de inversiones en hardware e

La automatización industrial está en el umbral de una nueva revolución, atravesando rápidos cambios tecnológicos, adoptando nuevos sistemas y arquitecturas de redes y apuntando a la interoperabilidad de dispositivos y sistemas.


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infraestructura. Sin embargo, los stacks de hardware propietarios dificultan la flexibilidad operativa al tiempo que agregan costos y complejidad en la implementación de controladores. En este caso, la virtualización podría ayu-dar a las empresas a lograr una cierta ventaja.

controladores virtualizadosA diferencia de las opciones de mostra-dor, los sistemas de control virtualiza-dos, tales como PLCs, DCSs, HMIs y sistemas SCADA, requieren un menor número de servidores físicos. Las fun-ciones de control virtualizadas también pueden ser consolidadas e integradas en una sola plataforma en lugar de implementar cada función como una aplicación por separado. Esta flexibili-dad de una arquitectura de control abierta basada en software permitirá a las empresas actualizar procesos de control, optimizarlos y acelerar el des-pliegue de nuevas funciones.

Recientemente, un proveedor de servicios de ingeniería y sistemas aeroespaciales lanzó una plataforma que permite a los fabricantes de siste-mas de control diseñar y desarrollar aplicaciones en menos tiempo, a un costo menor y con construcciones modulares y sencillas. Al operar en un entorno virtualizado, el software trans-forma la manera en que se mantienen

los sistemas de control durante sus ciclos de vida. Pasar de una gestión diaria del servidor a un centro de datos centralizado y dedicado, donde proto-colos específicos manejan el desempe-ño de la aplicación, permite a los ingenieros de planta enfocarse en la optimización del sistema de control.

Instrumentación interactivaA medida que evolucionen la automa-tización y los sistemas de control, la instrumentación también tendrá que desarrollarse en simultáneo para adap-tarse a los cambios. ¿Cuál será enton-ces el futuro de la instrumentación? Dashboards fáciles de leer seguirán impactando en el futuro, logrando que la instrumentación sea más interactiva y accesible para los operadores de planta.

La instrumentación conectada en red ya ha sido adoptada en las plantas de manufactura de todo el mundo. En lugar de operadores que evalúan la instrumentación cerca del proceso donde está instalada, los sistemas conectados en red podrán transmitir los datos a un centro donde serán compila-dos y analizados según necesidad.

actualizaciones incrementales: Industrie 5.0La convergencia de tecnologías va conformando el camino para el próxi-

mo salto hacia la quinta revolución industrial, donde diferentes sistemas de automatización industrial podrán compartir recursos y actuar en sinergia.

Para mantenerse a la vanguardia, las empresas deberán capitalizar las tecnologías que ya existen, acelerar la implementación de tecnologías y des-trabar nuevas fuentes de valor. Después de todo, el paso a la siguiente fase de automatización es más una actualiza-ción incremental con una tecnología que todavía podrá servir como impul-sor principal para la innovación.

Preparado en base a una presentación del Dr. Keshab Panda, CEO de L&T Technology Services.

Estarintegrado:

Los sistemas de controlintegrados en un sola

plataforma, además de brindarmás poder a los operadores

de planta en el punto de control, también les permiten

lograr la optimización detoda la planta.

Promover la conectividad:

La integración permitirá a lossistemas de control enviar la

información de proceso a otrossistemas de planificación de

recursos y gestión. Estofacilitará el flujo de información

a través de todas las actividades de un procedimiento de

manufactura.

Volverseinteligente:

A medida que las máquinasindustriales se vuelven más

inteligentes con capacidadesavanzadas de toma de

decisiones, los sistemas decontrol irán evolucionando

en simultáneo desde“ladrillo” a “cerebro”.

Las tendencias en sistemas de control impulsanel futuro de la automatización


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Modernizar sistemas de parada de emergencia en la era digital

Revolución digital. Industrie 4.0. IIoT. 4ta revolución industrial. Llámese como se llame, lo cierto es que la acelerada evo

lución tecnológica de hoy en día ha cambiado para siempre el negocio de manufactura.

Hay mucho para entusiasmarse en la frontera digital. Organizaciones de todo el mundo están invirtiendo recursos vitales en tecnologías y prácticas innovadoras a la hora de embarcarse en un viaje de transformación digital hacia la ‘tierra prometida digital’. Pero cuando se produce la modernización, ¿qué sucede con los sistemas de operación industrial ya existentes, en especial los sistemas de seguridad?

Sistemas de seguridad en el paisaje digitalLos sistemas instrumentados de seguridad (SIS) suelen ser víctimas de su propio éxito. Se ha dicho al respecto que "¡los mejores sistemas de seguri-dad son los que nadie se entera que existen!" Sistemas instrumentados de seguridad para paradas de emergencia (ESD), incendio y gas (F&G), gestión de quemadores (BMS), protección de presión de alta integridad (HIPPS) y similares siguen desempeñando continuamente funciones críticas para mantener en un nivel seguro operaciones, equipos, personas y ganancias.

Se encargan de sus asuntos, 24/7, en silencio, en un segundo plano sin que nadie lo sepa. Y eso es lo que ocurre con los sistemas de seguridad EcoStruxure Triconex de Schneider Electric (y otros SISs), muchos de los

cuales fueron instalados a fines de los ’80 y comienzos de los ‘90 y todavía siguen operando de manera tan segura y confiable como en su primer día de operación.

Para los profesionales de seguridad, esto puede ser una bendición y también una maldición. Para que los sistemas de seguridad puedan seguir operando de manera segura, es necesario conseguir soporte y aprobación de presupuesto para actualizar los sistemas de seguridad existentes a medida que se acercan al final de su vida útil. Pero, ¿cómo pueden los sistemas de seguridad competir por dinero y recursos? ¿Cómo pueden unirse los profesionales de seguridad a la caravana hacia la tierra digital prometida? ¿Por qué deberían hacerlo?

¿Por qué alterar el status quo?Al no haber fallas que lleven a una parada inesperada, la necesidad de actualizar un sistema de seguridad muchas veces es muy cuestionada. La búsqueda de beneficios económicos para justificar la actualización o reemplazo de un sistema de seguridad ha sido un tema importante en la mayoría de las empresas cuando se planteó la necesidad de reemplazar la primera generación de sistemas de seguridad por la siguiente.

Muchos gerentes de operaciones se sienten frustrados con la falta de inversión en seguridad, dejando que la instalación funcione con sistemas de seguridad obsoletos que plantean un riesgo para el negocio. Ya sea que trabaje en operaciones, mantenimiento, soporte o

ingeniería corporativa, algunas de estas excusas quizás les suenen familiares: “Todo está funcionando bien. Los

sistemas de seguridad son confia-bles. ¿Por qué habría que tocar-los?”

"La planta nunca ha experimenta-do una interrupción inesperada a causa de una falla del sistema de seguridad, entonces ¿por qué tocarlo?”

"Ingeniería tiene miedo de tocar el sistema de seguridad ya que no tiene más experticia, conocimiento o documentación en el tema".La combinación de activos que

envejecen y presupuestos que disminuyen ha hecho que esta situación sea muy común en los últimos años. Las propuestas de una mejora de capital para sistemas de seguridad suelen ser rechazadas a favor de otras modernizaciones de planta, obligando a los profesionales de seguridad renguear un año más. Reemplazar con algo ‘parecido’ ofrece poco o ningún beneficio. Se necesita un valor adicional para el negocio; caso contrario, ¿por qué alterar el status quo?

5 PaSoS Para concretar la modernización de un SiStema de Seguridad

En cualquier transformación digital, la inversión en sistemas de seguridad es inevitable. Con visión de futuro, se reconoce que un cambio de una o más generaciones en hardware y software brinda la oportunidad de cosechar beneficios económicos futuros. Pero,


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para llegar a estos beneficios, la actualización o el reemplazo del sistema también deben aportar nuevas funciones, que conllevan un nuevo valor en el mundo digital.

Justificar la actualización de un sistema de seguridad rara vez es un factor único. Se combinan muchos aspectos a tener en cuenta para finalmente conseguir la modernización. A continuación se describen cinco pasos para lograr la justificación de negocio y conseguir dinero y recursos para un nuevo modelo de seguridad.

conquistar corazones y mentes para construir consenso

Un factor crítico en cualquier proyecto de migración o actualización de un sistema de seguridad es incluir tantas partes interesadas como sea posible en el desarrollo del negocio.

Al respecto, es necesario conversar con distintas partes de la organización y aclarar qué desafíos tienen con respecto a los sistemas de seguridad. Conversar con el equipo de operaciones (evaluaciones de riesgos operativos, gestión de alarmas), equipos de mantenimiento (pruebas, repuestos, reparaciones, mantenimiento), cadena

de suministro (términos comerciales, acuerdos de soporte), grupos de seguridad de procesos (revisiones periódicas de seguridad, auditorías del sistema de seguridad) y grupos de ingeniería (cambios, actualizaciones, modificaciones, expansiones, etc.). Es importante contar con su aporte en pos de reforzar el éxito si la actualización sirve a aliviar algunos de sus desafíos específicos.

También es importante hablar con propietarios y usuarios de los datos del sistema de seguridad. Además, hoy en día, cuando la ciberseguridad pasa a ser una creciente amenaza, el departamento de informática empieza a tener un rol importante y se lo debe incluir en todas estas actividades.

identificar el mejor momento para actualizarEs importante que la deci

sión de actualizar el sistema de seguridad esté basada en el análisis completo de la incidencia económica, retorno de la inversión, beneficios, riesgos y potenciales consecuencias. En términos sencillos, hay sólo dos opciones:1. Sentarse y esperar hasta que algo

ocurra, luego lidiar con el hecho ‘cómo y cuándo’;

2. Ser proactivo y desarrollar un plan. Identificar el momento adecuado para emprender la actualización.El tiempo no es una ciencia exacta.

Cada vez que un elemento deja de funcionar como corresponde, es un indicio de que ha llegado el momento de evaluar si hay necesidad de una actualización.

Hay varios factores importantes a considerar: Confiabilidad Performance del sistema Acceso a los equipos Parada Ciberseguridad Vida operativa y ciclo de vida de

los equipos Costo total de propiedad Disponibilidad de repuestos y

experticia Necesidades de producción Priorización respecto de otros pro

yectos Cumplimiento de normas Costos de soporte

adoptar una metodología basada en el riesgoSe debe tomar una decisión crítica en cuanto a mante

ner un sistema existente (actualización

PASO

# 1PASO

# 2

PASO

# 3

Sólo hay dos opciones a la hora de actualizar un sistema de seguridad:1.Sentarseyesperarhastaquealgoocurra,luegolidiarconelhecho‘cómoycuándo’.2. Ser proactivo y desarrollar un plan. Identificar el momento adecuado para emprender la actualización.

“Sentarse y esperar”

“Ser proactivo”

No vacile para actualizarUn programa específico obligaa actuar

RIESGO

RIESGO

Empresas Top Quartile

Taller de ciclo de vida detalladoPlan amplio del ciclo de vidaEvaluación contínua


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en el lugar) o sacarlo y reemplazarlo con equipos nuevos. Cuando se piensa en las opciones, lo recomendable es evaluar todos los riesgos asociados y consultar sistemáticamente con el proveedor del sistema de seguridad acerca de la mejor alternativa en cada uno de los casos.

definir el retorno de la inversiónMuchas actualizaciones de sistemas de seguridad se justifican con demasiada

frecuencia por sus consecuencias negativas, es decir, una falla, pérdida de producción, potencial consecuencia en la seguridad, impacto ambiental, costos crecientes, etc. Esto, por sí solo, rara vez conduce a una utilización exitosa del presupuesto.

En muchos casos, actualizaciones exitosas de un sistema de seguridad son parte de una visión o una iniciativa más amplia y se traducen en una enorme ventaja. Y aquí es donde entran a tallar los cálculos del valor adicional. Es importante incluir funcionalidades y capacidades modernas en la evaluación completa. Los sistemas de seguridad son parte integral de cualquier programa de transformación digital y aportan un enorme retorno de la inversión.

todo pasa por beneficios, beneficios y más beneficiosEl objetivo de un nuevo

proyecto no es comparar sistemas de vieja data con nuevos, sino comparar las inversiones en un proyecto con las posibles ganancias. En general, el resultado tiene que significar valor para la organización, esto es reducir costos finales, mejorar márgenes operativos o generar mayores ingresos, o los tres.

Es aquí donde resulta clave dar respuesta a todos los interesados. ¿Qué significa beneficio para cada organización, departamento, grupo e individuo relacionado con el SIS? Muchos de los beneficios son claros y fáciles de calcular con el retorno de la inversión y otras prácticas contables. Algunos están más orientados a la mejora operativa; otros son impulsados por los recursos humanos; y otros son exclusivos de la propia empresa o proceso y circunstancias.

el momento es ahoraLa era digital ya está aquí. La innovación, que tan sólo era un sueño hace una década atrás, está transformando rápidamente la manufactura. Los sistemas de seguridad continúan teniendo

un rol crítico en cada operación por su capacidad de promover mejoras mensurables en la rentabilidad de la operación de forma segura.

Es imperioso que un negocio sea seguro, ciberseguro y capaz de adoptar la tecnología digital del siglo 21 modernizando los sistemas de parada de emergencia.

Preparado en base a una presentación de Steve Elliott, Director Senior, Schneider Electric.

SICausa

Riesgo de negocioLegislaciónRegulaciónEstándares

Nuevas amenazas (por ej. ciber)Confiabilidad

CUANDOConsecuencia

Interrupción del negocio

MultasSentencias penalesCorte de producción

Problemas potenciales de seguridad

Metodología basada en el riesgo.

PASO

# 4

PASO

# 5


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¿Se puede dar por terminada la Guerra del Fieldbus?

Muchos piensan que la famosa Guerra del Fieldbus ha fina-lizado. Argumentos no les faltan. En

definitiva, habrá un único estándar de comunicación universal compatible con todos. Todos los dispositivos serán interoperables y los fabricantes podrán configurarlos sin problemas, con con-formidad probada y certificada.

Por lo tanto, no habrá problemas de versiones – al menos, todas las versio-nes serán completamente compatibles con las versiones anteriores.

La performance tampoco sería un problema, ya que la nueva tecnología es mucho más rápida que todas las existentes. La implementación de los dispositivos será fácil de realizar sim-plemente usando chips estándar, basa-dos en estándares de informática.

Y esto también explica la reducción de costos. El know-how informático ya no será necesario para la puesta en marcha mientras la ciberseguridad dejará de ser un desafío, ya que los datos del proceso estarán encriptados y cada sensor tendrá un certificado que se actualiza por sí mismo automática-mente.

Por su parte, las organizaciones de fieldbus serán obsoletas, ya que habrá un solo estándar. Y no hay que olvidar-se que, a fines de 2019, estarán dispo-nibles los productos necesarios y las plantas podrán implementar el nuevo estándar. Todo esto gracias a la OPC Foundation y a su nueva iniciativa Field Level Communications (FLC).

Este es, aproximadamente, el sueño actual que muchos promueven como

realidad. En definitiva, todos los prin-cipales protagonistas del mundo de la automatización son parte de esa inicia-tiva. ¿Podría haber algo mejor que eso?

Sin embargo, algunos, como por ejemplo el Dipl.-Ing. Martin Rostan, director ejecutivo de EtherCAT Tech-no logy Group, no piensan que esto sea tan así. Consideran que las expectati-vas puestas en OPC UA y TSN están infladas. Además, el sistema estará disponible tan sólo recién en algunos años.

¿Cuál es la realidad?Antes que nada, cabe aclarar que el FLC Steering Committee está integra-do por 23 empresas que cubren gran parte del mercado actual de automati-zación, pero con intereses completa-mente diferentes.

Hay cuatro grupos. El primer grupo está integrado por los perdedores de la última guerra de fieldbus. Sus solucio-nes de Ethernet industrial no fueron aceptadas, de modo que actualmente están buscando un sucesor.

El segundo grupo piensa que OPC UA es una tecnología adecuada para la comunicación entre controles, pero está a favor de otro sistema de bus por debajo del control, y seguramente no renunciará a ese sistema por OPC FLC.

El tercer grupo quiere vender com-ponentes y chips a los demás y es lógi-co que tenga muy poco interés en un sistema que crece en base a componen-tes de informática estándar.

Y hay un cuarto grupo, probable-mente el más grande, que confía en que algo bueno pueda ocurrir… ¿Quiénes pertenecen a qué grupo?

Hasta ahora, Beckhoff y KUKA han dicho claramente que adhieren a OPC como estándar de comunicación abierto, pero que, por supuesto, segui-rán usando EtherCAT por debajo del controlador para E/S y control de movimiento. Parece ser que Siemens, Rockwell y Mitsubishi irán por el mismo camino.

Es inimaginable pensar que esas empresas dejen su arquitectura de sis-tema y sacrificar sus tecnologías de Ethernet industrial, tales como PROFINET, EtherNet/IP y CC-Link IE, en el altar de FLC.

Desde el punto de vista del usuario, eso es bueno. La competencia tecnoló-gica entre sistemas es clave para impul-sar las tecnologías.

Hablando de performanceEl cuento de hadas de que OPC UA con TSN es 18 veces más rápido que todos los sistemas existentes no con-vence repitiéndolo una y otra vez. Según Martin Rostan, lo cierto es que, en todos los escenarios de control de máquina, incluso un solo segmento EtherCAT 100 Mbit/s puede alcanzar tiempos de comunicación más cortos que las redes Gigabit Ethernet actuali-zadas con elementos TSN.

Es decir que, independientemente del protocolo utilizado y en el supuesto optimista (y no estándar) de que TSN viene con conmutación ‘cut-through’, dividiendo el segmento EtherCAT, EtherCAT 100 Mbit/s supera clara-mente a todos los sistemas TSN Gbit/s.

¿Qué usuario podría preferir una capa física Gigabit para accionamien-tos, E/Ss y sensores si puede tener una


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mejor performance (o tan sólo sufi-ciente) con una base de 100Mbit/s? Por esta razón, el concepto TSN de ETG (EtherCAT Technology Group) y la futura tecnología EtherCAT G combi-nan un backbone Gbit/s con dispositi-vos de campo EtherCAT 100 Mbit/s, que permanece inalterable.

Además, con TSN es dable esperar un nuevo nivel de complejidad. Por ejemplo, en este momento, el concepto OPC TSN se basa en siete estándares IEEE 802.1 y ya ha producido siete estándares adicionales. El estándar IEEE 802.1 Q por sí solo tiene 2.000 páginas. La misma OPC UA contiene 14 estándares con tres extensiones recientemente incorporadas.

No hay que olvidarse de que los dispositivos deben ser testeados para verificar su conformidad con todos esos estándares de manera amplia. En cambio, los estándares de fieldbus de hoy en día son casi delgados. No es de extrañar entonces que, a diferencia de los fieldbuses, no haya expertos que conozcan toda la arquitectura.

Esto lleva a estabilidad y control de versiones. Martin Rostan sugiere implementar OPC FLC 'paso a paso'; Los módulos de tecnología que se pier-den podrían ser 'recargados' simple-mente en el campo.

Un ejemplo: al conductor de un coche Tesla podría resultarle bastante cómodo encontrar una nueva caracte-rística en el sistema de asistencia al conductor cuando sube a su automóvil por la mañana, pero los frenos, las luces y el volante deben estar allí desde el primer momento. No es posible recargar el hardware. Y actualizar las características del sistema mediante actualizaciones de firmware en el campo sólo sirve la mitad de manera confiable, siempre y cuando todos los dispositivos provengan de la misma empresa.

Pero, ¿es esto lo que realmente se quiere?

Lo que hay de ciertoCon EtherCAT, aunque con el tiempo se han incorporado muchas nuevas funciones, sólo hay una versión del protocolo. Los dispositivos actuales pueden operar sin problemas en plan-

tas instaladas en 2004. Además, la interoperabilidad con EtherCAT no es un sueño del futuro, sino que ha sido probada miles de veces.

Al igual que la variedad de disposi-tivos disponibles, los más de 2.000 fabricantes registrados de dispositivos EtherCAT envían una señal más que evidente. Mientras tanto, el 94% de los proveedores de automatización que están en el OPC FLC Steering Com-mittee ofrecen productos EtherCAT ya disponibles hoy en día y probados en el campo.

Lo que muestra la experienciaSegún Martin Rostan, todo lleva más tiempo de lo esperado al comienzo. Mucho más. Incluso en un futuro pre-visible, nada en serio se puede afirmar sobre TSN. El estándar IEEE, que tiene que ver con la sincronización en el tiempo y, por lo tanto, con todas las demás funciones en tiempo real, está de nuevo en fase de discusión. El con-cepto de configuración independiente del proveedor está en una etapa muy preliminar. Los primeros chips TSN para dispositivos con características preliminares recién se mostraron en la feria Embedded World en febrero de este año. Allí también se hablaba de algunos chips multipuerto, pero toda-vía no hay noticias de switches TSN en el mercado.

Pero esto realmente no importa tanto, ya que faltan muchas cosas en cuanto a software. OPC UA PubSub fue lanzado en 2018 y ha sido modifi-cado por una enmienda este año, pero hasta hoy no hay gestión de red ni perfiles de dispositivo.

La especificación OPC UA for Devices (DI) no es un perfil de dispo-sitivos, sino que describe cómo se lo puede escribir. Hasta ahora no hay un perfil de E/S ni tampoco perfiles para dispositivos de E/S o accionamientos modulares. Además, se debe construir primero todo el ecosistema: soporte y capacitación, pruebas de conformidad y certificación, etc.

En combinación con TSN (Time Sensitive Networking), se llegará a un nivel de performance suficiente en algunas aplicaciones del estándar

actual. Y descartará a algunos de los perdedores de la guerra del fieldbus, pero no a los ganadores, que son acep-tados y utilizados en todo el mundo por buenas razones técnicas. Y esto es lo mejor para los usuarios.

En este sentido, el éxito de EtherCAT no está en la gran cantidad de empresas que lo soportan, sino que lo soportan por ser tecnológicamente convincente. No está claro entonces cuál es la ventaja de una caja OPC FLC TSN IP65 con 8 entradas digitales y conectores M8 de 8 polos todavía no estandarizados y un balance de energía desfavorable debido a Gbit/s Ethernet versus un dispositivo EtherCAT, que incluso es más rápido hoy en día.

El potencial de TSN es considera-blemente mayor para la conexión en red de líneas de producción, donde los controles sincronizados y los bajos tiempos de latencia permiten coordinar mucho mejor las interacciones entre máquinas. Es allí donde mejor respon-den las tecnologías TSN y donde serán utilizadas por EtherCAT.

Preparado en base a una presentación del Dipl.-Ing. Martin Rostan, director ejecutivo, EtherCAT Technology Group.

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