La configuración basada en la nube ofrece importantes ahorros

La instrumentación de campo se basa cada vez más en la comunicación digital. En consecuencia, hoy en día, el éxito de un proyecto depende en gran medida de la facilidad de configuración de los dispositivos para intercambiar datos a través de redes digitales. 

Los dispositivos inteligentes modernos cuentan con capacidades altamente sofisticadas, pero la configuración sigue siendo un proceso mayormente manual. Además, en su gran mayoría, los dispositivos de campo están diseñados para una determinada aplicación y son muy personalizados, lo que los hace costosos, difíciles de cambiar e implican mucha ingeniería. También requieren una gran cantidad de documentación y pruebas.

Afortunadamente, gracias al crecimiento de Industrial IoT (IIoT) de hoy en día, surgen oportunidades para implementar aplicaciones basadas en la nube y activos conectados inteligentes para reducir tiempo, dinero y errores asociados con diseño, órdenes de compra, configuración y puesta en marcha de instrumentos. La ingeniería en la nube con herramientas integradas y documentación automatizada permite disminuir el riesgo y la programación de un proyecto, bajar costos y trabajo de implementación, simplificar operaciones, minimizar el costo del ciclo de vida, mejorar la eficiencia gracias a menos paradas y aumentar la seguridad. Empresas contratistas ‘llave en mano’ suelen alcanzar ahorros inmediatos de 15-30% en el costo de ingeniería recurriendo a herramientas basadas en la nube.

 

Aplicaciones basadas en la nube

Una nueva clase de aplicación de ingeniería lleva la configuración de instrumentos a la nube, lo que facilita la confección sin errores de órdenes de compra de instrumentos, la preconfiguración para simplificar la instalación y la colaboración online para aumentar las eficiencias de un proyecto. Esto, a su vez, recorta el tiempo de configuración y puesta en marcha de los dispositivos.

La ejecución en la nube también elimina trabajos duplicados de ingeniería, minimiza errores y simplifica tareas desde el comienzo de la especificación hasta la instalación, mientras reduce los requerimientos de pruebas y comisionamiento.

Gracias a la capacidad de comisionamiento automatizado de un dispositivo, se pueden configurar lazos de control a través de la nube y recortar tiempo de comisionamiento a minutos lo que antes se hacía en horas. Más aún, la configuración en la nube automatiza la vinculación de dispositivos físicos en el campo.

Cuando no hace mucho los ingenieros de proyecto realizaban tareas complicadas y repetitivas en las etapas iniciales de un proyecto, ahora el comisionamiento automatizado de dispositivos permite que expertos de todo el mundo puedan desarrollar y realizar pruebas de la configuración. La gente colabora en el trabajo usando la misma herramienta y sin necesidad de enviar información y emails ida y vuelta. Todas las pruebas se hacen una sola vez – en la nube – utilizando capacidades inteligentes y luego se indican futuros cambios en la base de datos.

Las herramientas basadas en la nube también facilitan la selección del instrumento adecuado y la configuración basada en los parámetros exactos de una aplicación, evitando así errores costosos al comienzo del proyecto. El personal puede usar laptops, tablets o teléfonos celulares para ingresar datos técnicos relacionados con sus requerimientos específicos, colaborar con otros por medio de una infraestructura en la nube para acelerar las decisiones de ingeniería, y luego determinar el ajuste óptimo de los dispositivos necesarios en el proyecto.

La documentación de los parámetros de diseño ingresados y la configuración de los instrumentos preservan electrónicamente el trabajo de ingeniería y permiten la generación automatizada de un número de modelo para el dispositivo que es único en cuanto a los requerimientos de configuración. En base a esto, los instrumentos pueden ser ordenados y entregados preconfigurados, listos para ser instalados en el campo, ahorrando tiempo de instalación.

Además, las nuevas herramientas basadas en la web ofrecen una interface gráfica familiar para la nueva generación de personal que está teniendo ahora un rol cada vez más importante en los proyectos de automatización.

 

Las nuevas herramientas

Las más recientes herramientas de configuración y comisionamiento basadas en la nube pueden abordar un buen número de desafíos que se reiteran con mucha frecuencia. En particular, pueden manejar una de las más difíciles tareas en cualquier proyecto de automatización: determinar dónde colocar un instrumento de campo en el sistema de control. 

Por una parte, esto sirve como eje para el resto de la configuración. Por la otra, que es una visión más tradicional, el paradigma de la estrategia de control, en su totalidad, se basa en el canal al cual está conectado ese instrumento de campo. Un error y toda la estrategia de control ya no sirve.

Con el advenimiento de la capacidad de comisionamiento automatizado de dispositivos, la inteligencia inherente de los transmisores inteligentes, por ejemplo los que emplean el protocolo HART, permite desprenderse de los pasos que insumen tiempo y que alguna vez eran obligatorios en cada proyecto. También puede responder a los requerimientos convencionales de un área de marshalling de gran tamaño y centralizada y trasladar E/Ss redundantes al campo.

Las modernas herramientas online permiten realizar la configuración inicial de los dispositivos y luego las pruebas de funcionamiento. Una vez instalados los dispositivos en el campo y conectados a los módulos de E/S, se procede al comisionamiento automatizado de losdispositivos para cada gabinete. Este proceso también documenta la configuración y ubicación de los dispositivos para una futura referencia.

Cuando un técnico conecta un dispositivo HART 6 ó 7 a, por ejemplo, un sistema de control distribuido (DCS), el sistema detecta la conexión e interroga al dispositivo para ver el nombre de tag contenido en una tira de 32 caracteres que viene con el estándar HART. Después de determinar el nombre del dispositivo, el sistema configura el correspondiente controlador, módulo de E/S y dispositivo. Esta característica evita cambios de hardware más tarde en el proyecto, ya que sólo el software requiere modificación.

El comisionamiento automatizado de dispositivos también elimina posibles inflexibilidades a la hora de programar sistemas de control cuando se conectan nuevos instrumentos. Hasta ahora, el personal de la sala de control tenía que generar un punto de medición y programarlo para trabajar con cada nuevo dispositivo. En cambio, una herramienta de comisionamiento automatizado de dispositivos realiza automáticamente la programación, ahorrando tiempo en crear nuevos puntos de medición.

El comisionamiento automatizado de dispositivos simplifica y autodocumenta los cambios de último momento en un proyecto de automatización. Se puede simular por completo el desempeño de controladores, E/Ss y servidores, lo que permite testear la configuración de un sistema independientemente de la última plataforma de hardware.

Además, una herramienta de comisionamiento automatizado puede servir para localizar errores críticos de cableado, tales como canales de instrumentos no coincidentes, y actualizar automáticamente la configuración. Antes, esto hubiera requerido que los técnicos gasten horas verificando la fuente de alimentación, chequeando conexiones a los módulos de E/S, etc.

Las nuevas herramientas de configuración online también tienen sus limitaciones. Por ejemplo, aprovechar las capacidades de autodetección y configuración requiere el uso de dispositivos HART 6 o más recientes. En el caso de dispositivos no HART, tales como entradas o salidas discretas, normalmente no hay mucho para configurar.

Proceso simplificado

Las herramientas basadas en la nube también mejoran la eficacia a la hora de especificar y desplegar un gran número de nuevos instrumentos de campo, algo común en una expansión. El método tradicional implicaba una multitud de pasos, por ejemplo, seleccionar un instrumento apropiado, elegir opciones adecuadas y garantizar la compatibilidad de uno con otro. Luego, una vez instalado el dispositivo, ajustar los parámetros necesarios para optimizar el desempeño y habilitar la comunicación de la información correcta, pruebas, resolución de problemas, etc. El uso de una herramienta basada en la nube ahorra tiempo, reduce costos y minimiza el riesgo.

Una herramienta de aplicación y validación online puede favorecer considerablemente el proceso de selección de instrumentos al brindar una guía paso por paso a la hora de elegir los mejores dispositivos de nivel, presión y temperatura para un proyecto dado. La función de validación permite determinar el ajuste óptimo para la aplicación de un instrumento. Luego, la función de configuración permite establecer un número de modelo de dispositivo completo, obtener información de precio y colocar una orden.

Por ejemplo, en una aplicación típica de medición de tanques, las entradas requeridas incluyen:

  • Información acerca del tanque y sus mediciones;
  • Detalles y mediciones de todos los obstáculos que se encuentran en el interior del tanque;
  • Detalles acerca del o los productos contenidos en el tanque;
  • Rango anticipado de temperaturas dentro del tanque;
  • Variación esperada de presión;
  • Detalles específicos acerca de la certificación necesaria de seguridad de área;
  • Atributos del tipo de conexión que se necesita para el instrumento de nivel.

Las herramientas que ofrecen una representación gráfica interactiva de la instalación de proceso permiten el uso de formas predefinidas para ilustrar un tanque o una cañería, colocan un instrumento en el lugar deseado e ingresan los parámetros de proceso. Eligen el dispositivo correcto e identifican las opciones apropiadas y la configuración para la aplicación. También envían una alerta si el instrumento no es compatible con el entorno de servicio especificado. 

Si es necesario, el usuario y el proveedor podrán visualizar simultáneamente el esquema de aplicación en tiempo real mientras discuten posibles cambios por teléfono. La aplicación elimina la posibilidad de opciones no coincidentes y otros errores comunes en la confección de las órdenes de compra. 

El uso de una herramienta de aplicación y validación en la nube también garantiza que los instrumentos que llegan al sitio estén preprogramados por la fábrica en base a la información provista durante el procedimiento de especificación online, eliminando así la necesidad de ingreso manual de datos con un dispositivo portátil o teclado. De esta manera, el trabajo de configuración se realiza una sola vez y los instrumentos quedan listos para su instalación inmediata ni bien lleguen al destino.

Si un instrumento llegara a fallar en el futuro, la fábrica o el servicio podrán recurrir a un diagrama original online para visualizar todos los parámetros de aplicación y servicio, y para ver dónde se encuentra instalado el instrumento, lo cual simplifica la resolución de un mal funcionamiento de los dispositivos, ahorra dinero y mejora la eficiencia.

 

Las nuevas tecnologías basadas en la nube permiten conseguir una considerable mejora en los resultados de un proyecto.

 

Importantes beneficios

En general, la nube puede ofrecer:

  • Un riesgo reducido de proceso;
  • Menor costo y trabajo de ingeniería;
  • Aumento en la eficiencia de proyecto;
  • Menos duplicación del trabajo de ingeniería;
  • Un menor número de errores de configuración.

El uso de un comisionamiento automatizado de dispositivos y herramientas de aplicación y validación de instrumentos online es casi imprescindible en los grandes proyectos, donde las ventajas son innegables:

  • Tiempo reducido de especificación;
  • Comisionamiento más rápido;
  • Facilidad de operación;
  • Menor costo de implementación.

Gracias a la ejecución en la nube, el personal de proyecto puede reconfigurar dispositivos de campo en funcionamiento y realizar cambios según necesidad sin afectar mayormente la infraestructura física. También se reduce la posibilidad de que se cometan errores costosos gracias a la capacidad de reelaborar cualquier etapa del proceso.

Para resumir, las nuevas tecnologías basadas en la nube permiten a los usuarios conseguir una considerable mejora en los resultados del proyecto. Estas herramientas pueden tener un rol clave para garantizar que los controles y la instrumentación planteen el menor riesgo para el programa y costo de un proyecto, promoviendo al mismo tiempo una puesta en marcha y operaciones seguras, eficientes y confiables.

 

Preparado en base a una presentación de Amol Chaubal, de Honeywell Process Solutions.

 

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