Digitalización de sistemas de control y automatización

Digitalización de sistemas de control  y automatización

 

Destinado a la digitalización de sistemas de control y automatización de procesos, Honeywell Process Solutions acaba de lanzar Experion PKS Highly Integrated Virtual Envi­ronment (HIVE) durante su reciente conferencia Honeywell Users Group (HUG) Americas 2019 en Dallas, Texas.

Este nuevo desarrollo simplifica el diseño, la implementación y la gestión del ciclo de vida de sistemas de control al desacoplar las asignaciones de módulos de E/S y estrategias de control de controladores específicos, y utilizar las capacidades informáticas de los centros de datos existentes. También aumenta la visibilidad de los operadores para observar los efectos que se producen en el proceso global y en la performance de negocio.

Según John Rudolph, presidente de Honeywell Process Solutions, "hoy en día se habla mucho acerca de la digitalización y la analítica que están cambiando la organización de los procesos. En el pasado, al comienzo de las tareas, averiguábamos qué había hecho otra persona, aprendíamos de los errores que se habían cometido y escribíamos un reporte que quizás no se miraba hasta que algo salía mal. No sabíamos qué lecciones podríamos compartir con otros o cómo medir el éxito. Y esto no era bueno, ya que los ingenieros no quieren volver a lo que ya hicieron, pero sí quieren aprovechar lo que han aprendido con anterioridad. Esto es válido, pero es necesario tener una forma de probarlo. En definitiva, Experion PKS HIVE puede ayudarles a demostrar su éxito".

 

Desacoplamiento = libertad

Rudolph explicó que el principal atributo de Experion PKS HIVE es separar por completo el hardware del software en pos de una mayor flexibilidad. "Esto permite a los usuarios ver su sistema de control completo en una laptop, lo que se traduce en importantes mejoras operativas. Por ejemplo, las funciones de PLC se encuentran ahora en un servidor, en lugar de estar vinculadas como en los anteriores entornos de control. Esto significa que se puede escalar rápidamente un sistema desde una sola RTU hasta 100 PLCs e incluso un DCS completo, e implementarlo desde el borde hasta su HMI con soluciones sólidas en cada extremo".

Experion PKS HIVE también puede habilitar otras actividades de proceso, tales como simulación para entrenamiento de operadores y seguridad de proceso. "La seguridad es algo en lo que siempre se está trabajando, y es donde Experion PKS HIVE lleva a los usuarios a un nuevo nivel", agregó Rudolph. "Allí donde los reportes y respuestas de seguridad del proceso podrían insumir dos semanas, Experion PKS HIVE puede basar sus reportes de seguridad en eventos y alarmas en vivo.

"Cada usuario puede ver ahora su contribución individual, saber si sirve y qué aporta a su empresa. En el pasado, los usuarios podían no saber qué hacer si no se les decía, pero a nadie le gusta que se le diga qué hacer. Experion PKS HIVE mejorar las cosas, ya que les brinda a los usuarios las métricas que les permiten decidir qué es necesario hacer".

 

Digitalización de sistemas de control  y automatización

 

Superar los obstáculos de proceso

Rudolph agregó que son cuatro los desafíos principales que puede abordar Experion PKS HIVE, lo que incluye costos de una infraestructura que envejece, visibilidad de las operaciones, estado de riesgo y pérdida de aptitudes críticas.

"Hay que pensar si no somos cautivos de viejas infraestructuras, ya que la obsolescencia no es buena para nosotros ni para nuestra base de clientes", comentó Rudolph. "No podemos evitar que haya un cambio tecnológico y sus consecuencias, pero sí hemos encontrado una manera de hacerlo más fácil y más natural. Básicamente, un PLC ya no es sólo un PLC, y un DCS ya no es sólo un DCS. Incluso el modelo Purdue de jerarquía de control ya no es el mismo, pero afortunadamente ahora tenemos la tecnología para manejar estos cambios".

Experion PKS HIVE y sus elementos de E/S, control e IT, además de mejorar las operaciones de rutina del proceso, también pueden colaborar en otras actividades, desde recuperación de desastres hasta simulación para entrenamiento. "Todo el mundo está sobrecargado de trabajo, por lo que el aporte de Experion PKS HIVE es importante, ya que puede analizar los sistemas existentes y extraer los datos que necesitan los usuarios a la hora de gestionar sus procesos por sí mismos", explicó Rudolph. "Experion PKS HIVE permite empoderar a los usuarios para mejorar todos los días sus funciones y la seguridad de los procesos al reducir el riesgo.”

"Experion PKS HIVE ofrece libertad de implementación y un control verdaderamente estandarizado que puede simplificar los entornos de DCS. Es una manera diferente de comunicarse, ya que un controlador puede hablar con cualquier E/S, lo que permite a los usuarios ver sus procesos de manera diferente y saber que lo pueden hacer de forma segura".

 

HIVE: Un nuevo concepto en sistemas

Unos pocos años atrás, desarrollábamos Experion PKS con LEAP (Lean Execution for Automation Projects), que consiste de Universal IOs, que pueden ser configuradas en el campo para pasar de una personalización masiva a una estandarización masiva de hardware, y virtualización para separar el hardware del software ", explicó Jason Urso, CTO de Honeywell Process Solutions. "Ahora, estamos cambiando la forma en que pensamos e implementamos sistemas gracias a  Experion PKS HIVE".

Experion PKS HIVE usa principios de ejecución de proyectos, software y redes de LEAP para desvincular las aplicaciones de control de los equipos físicos y los controladores de las E/Ss físicas. De esta forma, los sistemas de control se pueden diseñar e implementar en menos tiempo, a un menor costo y riesgo, y con bloques modulares más simples.

La solución también transforma la manera en que se mantienen los sistemas de control a lo largo de sus ciclos de vida, desplazando la gestión diaria de los servidores a un centro de datos donde expertos y protocolos ya establecidos mitigan el riesgo de ciberseguridad.

De esta forma, los ingenieros de planta podrán concentrarse de manera más proactiva en la optimización de sus sistemas de control.

Experion PKS HIVE incorpora tres elementos: IT HIVE, IO HIVE y Control HIVE, que se pueden usar individual o colectivamente, en tándem con los sistemas e infraestructuras existentes de los usuarios:

  • Experion PKS IT HIVE - Puede  centralizar hasta el 80% de la infraestructura informática que se usa tradicionalmente en ingeniería de proyectos para bajar los costos de entrega y ciclo de vida del proyecto, aprovechar mejor las aptitudes y promover una gestión consistente tanto física como de ciberseguridad en toda la empresa.
  • Experion PKS IO HIVE – Ofrece una distribución flexible de E/Ss y control para lograr que el sistema de control se convierta en una extensión natural de los equipos de proceso y facilite la ejecución modular y en paralelo del proyecto.
  • Experion PKS Control HIVE – Se aplica a contenedores de control para aportar flexibilidad y estandarización en la plataforma de hardware de control, en la ubicación del control y en la ingeniería de control. Con los múltiples controladores físicos que operan como parte de un Experion PKS Control HIVE, la ingeniería de control se simplifica considerablemente gracias a un balanceo de carga automatizado.

 

El principal atributo de Experion PKS HIVE es separar por completo el hardware del software

 

Distribuir el DCS

"Un tema interesante acerca de un sistema de control distribuido es la posibilidad de que no esté distribuido", comentó Urso.

La nueva red Experion PKS IO HIVE es una red de campo de alta velocidad y tolerante a fallas que permite que el controlador C300 pueda comunicarse con E/Ss distribuidas. "Ahora, C300 podrá comunicarse con cualquier E/S en la red IO HIVE para descubrirla y vincularse con ella".

La ciberseguridad se consigue con un firewall adyacente a cada módulo de E/S de campo y una encriptación de red opcional. Llevar la E/S al campo elimina los gabinetes de E/S en el centro de control, mientras el uso de un cable de fibra óptica elimina el cableado de 4-20 mA de vuelta al centro de control.

Además, Universal IO podrá realizar control local, extendiendo el control en el campo en gabinetes locales con tiempos de ciclo de 20 ms. "La E/S puede ser programada con un subconjunto de la funcionalidad de C300, o sea que es un C300 virtual, lo que proporciona un control completo peer-to-peer en el campo y de vuelta a C300 en el centro de control", explicó Urso. El control puede ser realizado en gabinetes de proceso remotos en las áreas de producción. El reparto del control es flexible, ya sea en el campo, en el centro de control o en un híbrido de los dos.

Los gabinetes de proceso remotos soportan puntos de acceso wireless universales que pueden ser conectados para control y brindar acceso inalámbrico a operadores de campo con dispositivos móviles.

"Por ejemplo, si un técnico está realizando un procedimiento de penetración en un proceso, podrá saber si la cañería ha sido correctamente preparada", señaló Urso. "Pueden acceder al sistema y enclavamientos para garantizar que está hecha la purga y que realizar el procedimiento es seguro".

Con Experion PKS IO HIVE y transmisores wireless SmartLine con templates preconfigurados y configuración inalámbrica, los instrumentos pueden ser comisionados independientemente del sistema de control. “Con C300 en una laptop, los técnicos podrán comisionar dispositivos como si estuvieran conectados al sistema”.

Experion PKS HIVE lleva las E/Ss al campo y las hace totalmente accesibles a cualquier controlador, lo qu permite tomar los controladores físicos individuales y distribuir la carga de modo que puedan aparecer como un solo controlador para eliminar complejidad.

Experion PKS Control HIVE revoluciona la ingeniería de control,” explicó Urso. “Asignamos controles al HIVE, que los integra y distribuye automáticamente. Cualquier controlador puede comunicarse con cualquier E/S, lo que elimina cientos de pasos a la hora de agregar E/Ss y/o estrategias de control. Si se necesita más capacidad, simplemente se agregan controladores. Los últimos cambios se vuelven completamente flexibles".

Con un nuevo controlador virtual y separando el hardware del software, "ahora se puede ejecutar el control en prácticamente cualquier PC o servidor", dijo Urso. "Se puede ejecutar en el campo o en un centro de datos y ser implementado en cualquier lugar".

 

Preparado con material presentado en Honeywell Users Group Americas 2019.

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