Honeywell Connected Plant

Honeywell Connected Plant

Nuevos niveles de seguridad, confiabilidad, eficiencia y rentabilidad

Cualquiera que recién ahora esté pensando en digitalización, IIoT e Industrie 4.0, llega bastante tarde a la fiesta según los criterios de Honeywell. "En Honeywell ya tenemos 50 años de digitalización", señaló Jason Urso, vicepresidente y CTO de Honeywell Process Solutions. "Comen­zando con TDC 3000 y luego pasando por la consola de operador integrada, herramientas de software para control avanzado y optimización, gestión de alarmas y capacitación del operador, nuestros objetivos siempre han sido una mayor producción, una mayor confiabilidad y una mejor seguridad".

Urso tuvo a su cargo la sesión de apertura de la Conferencia HUG (Honeywell Users Group) Americas, finalizada recientemente en San Antonio. Esta 43ra edición de HUG contó con 1.300 asistentes de 32 países.

Según Urso, "hoy en día, la cuarta generación de control de procesos viene con un mayor espectro de beneficios, principalmente en tres áreas":

  1. Los proyectos de capital se mueven de una personalización masiva a una estandarización masiva con herramientas y sistemas de ingeniería automatizados y más eficientes.
  2. El concepto de ‘longevidad infinita’ está sustituyendo el concepto de ‘sacar y reemplazar’ con una actualización in situ, protegiendo la propiedad intelectual mientras habilita la incorporación de nuevas y excelentes capacidades.
  3. Aportar datos al conocimiento significa introducir nuevas maneras y más eficaces de sostener un nivel máximo de producción.

Dentro de este contexto, Honeywell se hace presente con una amplia gama de nuevos productos.

 

LEAP y estandarización de proyectos de capital

Cinco años atrás, la metodología LEAP (Lean Execution of Automation Projects) estandarizó las E/Ss, facilitando el paso de gabinetes personalizados a gabinetes modulares basados en el número de E/Ss. Esto permite que el proceso de diseño quede definido desde el comienzo y reduce el impacto de cambios de último momento en los plazos del proyecto. El controlador C300 sacó el software del hardware, lo que significó alojar los sistemas en una nube en pos de flexibilidad de diseño y acceso remoto.

"Ahora presentamos la lógica de seguridad S300 SIL 3, que extrae el software de Safety Manager para que se puedan diseñar y validar sistemas de seguridad sin hardware físico, y luego llevarlos a un hardware de seguridad con E/Ss de seguridad integradas", explicó Urso. "Y hemos incorporado el más alto nivel de ciberseguridad tanto en hardware como en software".

Experion ha sido encapsulado y virtualizado, reduciendo las necesidades de hardware de servidor en un factor de 10, lo que se traduce en actualizaciones menos frecuentes y permite copiar en un nuevo hardware. “En lugar de que las personas vayan al sitio durante 12 a 18 meses, trabajando con equipos físicos que van envejeciendo y que quizás se van acercando al final de su ciclo de vida de producto, ahora es posible realizar la ingeniería en la nube, alojar una versión digital del sistema en un centro de datos y trabajar allí desde cualquier lugar del mundo ", explicó Urso.

El FAT (Factory Acceptance Test) también cambia la forma cómo se lo implementa. "Es posible estandarizarlo utilizando gemelos digitales de PLCs de control, seguridad y borde", aclaró Urso. "Podemos recurrir a simulación para validar el sistema completo, con gente ubicada en cualquier lugar del mundo, o sea un FAT de sistema virtual. El uso de un hardware estandarizado simplifica aún más el FAT del hardware, ya que se puede descargar el sistema y realizar un test final".

La plataforma de ingeniería abierta y virtual le provee al usuario una copia digital para introducir mejoras en ingeniería y control de aplicaciones. "No es necesario manejar apps físicas, hardware o actualizaciones in situ. Se puede usar el simulador, testear el sistema virtual y cargarlo", comentó Urso.

Usar comisionamiento automatizado en lugar de personas en el campo chequeando lazos " también mejora la productividad en un factor de 10", dijo Urso. "Las réplicas digitales permiten finalizar los proyectos en menos tiempo y con un menor riesgo".

 

La última migración

Según Urso, “Experion Local Control Network (ELCN) ofrece ahora una longevidad infinita, de modo que se la puede considerar como la última migración". Al pasar de TDC 3000 a Experion Station y a Enhanced High Performance Manager (EHPM) y Ethernet, "se deja de lado el hardware existente mientras se conserva la propiedad intelectual". ELCN emula el restante hardware existente con software, eliminando la obsolescencia de los componentes y utilizando versiones de software que pueden correr en cualquier plataforma. "En lugar de sacar y reemplazar, se puede actualizar el sistema in situ, delante de los propios ojos", agregó Urso.

"Si se sacan y se reemplazan controladores, es necesario también reformular las estrategias de control,  que pueden tener 25 años de existencia. ¿Es fácil hacerlo? ¡No tanto! En cambio, conectando módulos EHPM, es posible correr las mismas estrategias", señaló Urso.

"¿Reformular pantallas? Una planta típica puede tener 1.000, de las cuales 950 nunca se usaron. ELCN preserva todo, y es posible evolucionar y actualizar tan sólo las que se habrán de utilizar en el futuro".

Luego está el tiempo de parada que implica sacar y reemplazar, más volver a entrenar operadores. "Sacar y reemplazar cuesta 10 a 20 veces más, sin ningún beneficio cuantificable", comentó Urso.

 

Operaciones empoderadas

En nuestra vida diaria, el conocimiento siempre mejora y tenemos acceso instantáneo a lo mejor del mundo. Sin embargo, en nuestras plantas, el conocimiento queda encerrado en las cabezas de las personas. "¿Es posible entonces tener acceso al mejor conocimiento de planta a través de la empresa?", preguntó Urso.

La industria necesita convertir los datos en hojas de cálculo, sistemas y experiencia de usuario para que realmente puedan ser capturados y que estén disponibles. "Honeywell Connected Plant permite integrar fácilmente procesos, activos y personas, en pos de mejorar día a día la producción”, explicó Urso. "Todos pueden ser expertos en aumentar la productividad y la confiabilidad, y avanzar en la seguridad de proceso".

Por ejemplo, el software Profit Suite de Honeywell puede reducir la variabilidad, pero los beneficios tienden a declinar con el tiempo al variar las condiciones de la planta. Honeywell Connected Plant utiliza los datos para identificar desviaciones y aplicar experticia de proceso de UOP y experiencia de planta a fin de detectar oportunidades de mejora.

El nuevo Unit Perfor­mance Monitor describe estas oportunidades en términos económicos, o sea tanto dinero por día, para ayudar a las plantas a priorizar y actuar en consecuencia. "Si bien no reconoce un desempeño degradado, lo notifica a operaciones en la búsqueda de oportunidades más rentables", dijo Urso.

Por su parte, el nuevo Asset Performance Dashboard ofrece un dashboard único e integrado a nivel de unidad, planta o empresa, ofreciendo un óptimo desempeño en el contexto del proceso. Utilizando la experticia de procesos de UOP, junto a conocimiento empírico y del usuario, el sistema de gestión del desempeño de activos compara el desempeño esperado con el real, identifica fallas y proporciona un desglose para ver dónde radica el problema. Según Urso, "se puede conectar con expertos, compartir información dentro y fuera de la empresa y emitir una orden de trabajo directamente desde la consola".

La capacitación con realidad virtual a pedido puede aportar ‘competencia inmersiva’, agregó Urso. En lugar de capacitarse para tareas que quizás nunca se hagan o que se hacen tan rara vez que se olvidan cómo, los técnicos pueden usar la realidad virtual para alcanzar una preparación de último momento, practicar una tarea que están a punto de hacer, tener una guía y verificar la tarea mientras se lleva a cabo.

La capacitación es mediante ejecución de tareas guiada por el operador utilizando procedimientos digitales en lugar de escritos, que pueden ser entregados como una app móvil a un wearable inteligente de realidad aumentada, o sea un visor que permite obtener información con manos libres y transmitir la vista del operador a un experto remoto.

 

Novedades que se vienen con la próxima versión de Experion PKS

La nueva versión de Experion PKS ofrece más flexibilidad y opciones ampliadas, lo que facilita la integración de más dispositivos e incorpora más funcionalidades. Experion PKS R510 se basa en la versión R501 e integra ahora el controlador Control­Edge Unit Operations Controller (UOC) y también ControlEdge PLC, que soporta lenguajes IEC 61131-3.

"ControlEdge UOC es una nueva familia de controladores de proceso con una variedad de factores de forma", explicó Joe Bastone, director de Experion en Honeywell Process Solutions (HPS), durante la reciente HUG Americas 2018. "Hay una versión para montaje en rack y otra para montaje en riel. UOC incorpora el entorno de control del controlador C300".

Otras características incluyen redundancia de controlador, así como redundancia de rack; firewall incorporado; interface Ethernet incorporada, que se puede conectar a redes Ethernet industriales, tales como EtherNet/IP; múltiples opciones de E/S; y una opción de controlador virtual. "Se lo puede empaquetar como imagen virtual y conectarlo a una red EtherNet/IP o para control estándar", aclaró Bastone.

"Honeywell puede soportar una red anillo tradicional con E/Ss en una arquitectura confinada y una red estrella tradicional con E/Ss distribuidas en toda la instalación”, aclaró Bastone. "El inconveniente de la red anillo es que, si se quiere agregar algo, hay que revisar el anillo. También soporta entradas analógicas universales, además de centros inteligentes de control de motores, PLCs de Rockwell y distintas versiones de
E/Ss de Turck
".

En realidad, UOC no es algo nuevo. Se basa en la tecnología ya probada de C300, pero ¿cómo elegir entre usar un controlador UOC o C300? "Si se necesitan E/Ss redundantes, control crítico de proceso o soporte de funcionalidades avanzadas, conviene usar C300", aconsejó Bastone. "En caso de control simple de proceso, factores de forma para patines o sobre equipos, control típico con PLCs y entornos de ingeniería comunes, lo recomendable es UOC".

ControlEdge PLC soporta lo mejor de ambos mundos. Es un PLC autónomo y tiene la capacidad de integrarse con el sistema Experion. Ofrece control redundante, comunicaciones y alimentación. También soporta Universal I/O, utiliza herramientas de construcción compartidas y acepta lenguajes IEC 61131-3 estándar.

"ControlEdge PLC se integra con C300", explicó Bastone, "y puede compartir una HMI común. También es el primer PLC con certificación Nivel 2 de ISASecure, lo que significa que ha pasado por rigurosas pruebas de ciberseguridad. Y ahora también se logró esa misma certificación para UOC".

 

Control batch de última generación

Por su parte, habrán mejoras en Unit Timeline y Procedure Explorer de Experion Batch. "Dejamos atrás el servidor batch dedicado", explicó Bastone. "Honeywell soporta arquitecturas batch centralizadas o distribuidas, ofreciendo redundancia uniforme, una óptima visualización y una curva de aprendizaje de operador más baja. Hay disponibles bibliotecas estándar para implementar y ejecutar en los controladores. Unit Timeline indica cuándo algo necesita más atención. Por su parte, Procedure Explorer ofrece una jerarquía del proceso, de modo que el usuario pueda hacer zoom allí donde vea inconvenientes.”

El operador puede concentrarse en los detalles y en dónde se encuentran los problemas. "En lugar de una indicación que sólo le dice que algo necesita atención, encontrará información acerca de a quién llamar para obtener el soporte adecuado", dijo Bastone.

Los gabinetes UPCs (Universal Process Cabinets) han estado disponibles por varios años. "Están diseñados para su instalación en el campo y utilizan módulos Universal I/O (UIO)", comentó Bastone. "Soportan rangos extendidos de temperatura de -40°C a +70°C, una humedad del 90% y se calcula una expectativa de vida útil de más de 30 años.”

Las nuevas configuraciones de UPC pueden incluir hasta 96 módulos UIO-2 redundantes en el gabinete, frente a los 64 de antes. "Pueden soportar hasta 128 señales de bajo nivel en las E/Ss de temperatura", explicó Bastone. "Y también se dispone de una opción que combina hasta 64 UIO-2 y 16 LLAI (Low-Level Analog Input).”

También es posible alimentar un FDAP (Field Device Access Point) OneWireless usando la misma infraestructura. "OneWireless soporta todos los estándares wireless, incluyendo ISA100 Wireless, WirelessHART y Wi-Fi", explicó Bastone. "Se consigue un bajo costo de propiedad con integración nativa dentro de Experion PKS. El OneWireless R310 de próxima generación puede soportar hasta 500 dispositivos. Y se ha incorporado la posibilidad de expandir un FDAP en un módulo de E/S wireless expandible en el campo, recolectando datos Modbus de equipos ya existentes".

Se usa FDM (Field Device Manager) para configurar y diagnosticar dispositivos inteligentes a través de HART, fieldbus Foundation y PROFIBUS.

La nueva versión FDM R501 también incluye integración con Asset Sentinel. "Los templates de FDM conforman la base de datos de Asset Sentinel, lo que facilita la integración y sincronización, además de reducir el trabajo de configuración", aclaró Bastone.

 

Servicios gestionados para enfrentar amenazas de ciberseguridad

Servicios gestionados para enfrentar amenazas de ciberseguridad

Si bien los ciberataques a una infraestructura industrial continúan escalando tanto en frecuencia como en sofisticación, muchas instalaciones simplemente carecen del personal calificado y el ancho de banda necesarios para evaluar e implementar – menos aún monitorear y mantener - una ciberdefensa adecuadamente robusta.

De hecho, cuando piensan en el tiempo, el esfuerzo y los costos atribuibles sólo a parches y actualizaciones de antivirus, sin hablar de las posibles consecuencias de una brecha relacionada con seguridad, paradas y cumplimiento normativo, muchas organizaciones tercerizan algunos aspectos de la propia ciberdefensa, lo cual se justifica económicamente y desde una perspectiva de gestión de riesgos.

Gracias a la adquisición el año pasado de NextNine, especialista en conectividad remota, Honeywell ha logrado consolidar su gama de servicios gestionados de ciberseguridad, incluyendo una mezcla heterogénea de soluciones de automatización de distintos proveedores.

"La idea detrás de nuestros CyberVantage Managed Security Services es brindar un enfoque consistente en cuanto a prácticas de ciberseguridad", explicó Mark Littlejohn, líder de servicios de seguridad gestionados en Honeywell Industrial Cyber Security, durante la reciente HUG Americas 2018.

El equipo de especialistas en ciberseguridad de Honeywell suma ahora más de 200 y, con la reciente apertura de un tercer centro de operaciones en Singapur (además de Houston y Bucarest), Honeywell puede brindar soporte 24x7 gestionado para usuarios de todo el mundo.

La conectividad remota segura en estos servicios es aportada por ICS Shield, una plataforma de gestión de seguridad OT de Honeywell que protege en forma remota entornos de ICSs (Industrial Control Systems) y SCADA. Utilizando la tecnología NextNine ya probada en más de 6.500 instalaciones en los últimos 15 años, la conectividad es provista por un motor VSE (Virtual Security Engine) local que interroga regularmente el Centro de Seguridad de Honeywell. Si VSE descubre que una descarga de parche o solicitud de conexión está pendiente en el Centro de Seguridad, inicia un túnel saliente seguro al Centro de Seguridad. Puesto que VSE nunca acepta una conexión entrante, se conserva un alto grado de seguridad.

Los nuevos servicios CyberVantage disponibles a través de esta conexión segura incluyen:

  • Detección de amenazas e identificación de vulnerabilidades – Honeywell recolecta, monitorea, alerta y reporta datos recopilados del SIEM (Security Information and Event Management) del cliente, aportando correlación y análisis expertos de amenazas en combinación con una solución de detección de intrusión.
  • Transferencia de archivos - Honeywell conecta y transfiere información de la planta en forma segura a sitios designados por el cliente o a proveedores de nube externos. Los datos de seguridad y operacionales pueden ser revisados luego por expertos para descubrir información relacionada con productividad, confiabilidad y disponibilidad de planta. Las transferencias sitio a sitio de Honeywell se suman a los controles y políticas de seguridad, como así también encriptación, para conformar una alternativa a las participaciones no tan seguras en la intranet corporativa.
  • Gestión ampliada de dispositivos de seguridad - Los ciberexpertos de Honeywell ayudan a instalar, configurar y gestionar dispositivos de seguridad para respaldar equipos de ingeniería internos, sumando ahora ICS Shield a los firewalls, IDS/IPS, Honeywell Risk Manager y Secure Media Exchange ya existentes.
  • Soporte ampliado para múltiples proveedores - Los ciberexpertos de Honeywell aportan servicios de seguridad destinados a gestionar múltiples sistemas de proveedores y múltiples sitios. El soporte de múltiples proveedores está disponible ahora para reportes de tendencias y actividades interactivas, acceso y soporte remoto seguro, parches y actualizaciones de antivirus automatizados, y monitoreo continuo de seguridad y desempeño.

"Un aspecto clave es que todos estos servicios son provistos a través de una conexión única, segura y sólo de salida, donde IT puede cerrar todos los demás puertos", destacó Littlejohn. "Como ex jefe de ciberseguridad en una empresa de refinación, este concepto me resulta sumamente atractivo".

 

Honeywell resuelve los desafíos que le plantea ExxonMobil

Honeywell resuelve los desafíos que le plantea ExxonMobil

Lo que ocurre con los sistemas de control distribuido (DCSs) de ExxonMobil no difiere de lo que se ve en las industrias de proceso en general. Específicamente, la industria de petróleo y gas todavía tiene en operación una importante cantidad de sistemas de vieja data instalados desde la década del ’80. Son sistemas que han funcionado bien por más de 30 años, pero con componentes electrónicos más antiguos reemplazados por alternativas más modernas, escasez de partes de repuesto y obsolescencia que se avecina, todo lo cual pone a ExxonMobil y otros operadores en una posición difícil.

Según David Patin, de ExxonMobil Research & Engineering, a la hora de enfrentar la obsolescencia, ‘sacar y reemplazar’ es claramente la opción de último recurso, ya que incurre en altos costos, paradas prolongadas y pérdida de toda la propiedad intelectual invertida en desarrollar pantallas, bases de datos, estrategias de control e interfaces de terceros.

En 1985, el TDC 3000 era considerado un DCS moderno. A pesar de los más de 30 años de servicio, nadie quiere oír las palabras ‘sacar y reemplazar’. Reemplazar un DCS es muy costoso, riesgoso y disruptivo para las operaciones.

Además, varios componentes clave del hardware se están acercando al final de su vida útil en 2025. Por ejemplo, el procesador Motorola, lanzado en 1990, dejará de producirse, y un chip de red clave se retiró de la producción a comienzos de los años 2000.

La base instalada de sistemas Honeywell TDC 3000 de ExxonMobil, en particular, parecía estar enfrentando una escasez crítica de repuestos para el año 2025. Por esta razón, en 2011 nos reunimos con Honeywell para hablar sobre el futuro de TDC 3000", comenzó Patin su sesión plenaria en la reciente conferencia HUG Americas 2018.

Honeywell y ExxonMobil formaron en 2011 un equipo de trabajo conjunto para estudiar el problema. Menos de siete años después, dos años antes de lo previsto, Honeywell entregó un sistema que responde a las inquietudes planteadas.

Lo que comenzó como una discusión sobre cómo alargar la vida del TDC 3000 hasta el año 2040 se convirtió en una forma práctica de buscar que dure para siempre, explicó Jason Urso, director de tecnología de Honeywell Process Solutions. “Al virtualizar los nodos de hardware existentes como software, quedó eliminada la necesidad de ‘sacar y reemplazar’, que es la causa principal del final de la vida de un sistema y que tiene que ver con la obsolescencia de los componentes. Es posible correr lo que era una plataforma de 40 años en cualquier hardware de hoy en día".

Con el lanzamiento de Experion LCN (ELCN) R501.1 en febrero, Honeywell respondió a varios desafíos planteados por ExxonMobil. Además de evitar un reemplazo muy costoso del sistema TDC 3000 y preservar su inversión en propiedad intelectual, el productor de petróleo había pedido una migración sin interrupción de los procesos, la unificación de TDC con Experion y nuevas capacidades para conseguir más valor del actual TDC 3000. Y aun así, seguir siendo tan confiable y seguro como siempre.

El sistema TDC ya estaba unificado en cierta manera con Experion, el actual DCS moderno de Honeywell, pero ExxonMobil quería que fuera más, comentó Patin. "La principal razón estaba en incorporar una fuerza de trabajo más joven. En otras palabras, capaz de resistir el paso del tiempo, pero también ser utilizado por una generación más joven".

El resultado final es un sistema que se emula como software. "Lo que solía ser un tablero es ahora una pieza de software", explicó Patin. "Tiene una completa compatibilidad binaria con el sistema anterior".

El software actual de TDC corre sin modificaciones, lo que reduce enormemente el riesgo técnico, señaló Patin. Se preserva la propiedad intelectual de ExxonMobil, lo que incluye código de aplicación, pantallas, puntos de chequeo y bases de datos. Los nodos ELCN son implementados en Windows (físico o virtual), Universal Embedded Appliance o un dispositivo virtual. "Se puede implementar software en casi cualquier hardware utilizando estos tres factores de forma", agregó Patin.

Las redes de control locales (LCNs) y las redes de control universales (UCNs) son virtualizadas en Fault Tolerant Ethernet (FTE), con mensajes LCN y UCN encapsulados en Internet Protocol. Un Experion LCN Bridge, que es un dispositivo embebido universal que permite la coexistencia de nodos LCN clásicos y basados en ELCN, soporta la migración sin interrumpir el proceso, un nodo a la vez, durante un período de tiempo extendido.

Ahora es posible una virtualización ELCN completa. La virtualización también permite utilizar simuladores para capacitar operadores con un menor costo y en un menor tamaño. Y el soporte de Open Virtual Engineering Platform de Honeywell acepta ingeniería basada en la nube para ELCN/EUCN. "Esto es algo que no se podía hacer con TDC", explicó Patin. "Ahora será posible alojar el LCN en un sistema basado en la nube para el desarrollo de ingeniería".

En definitiva, lo que Patin llama ‘ingeniería brillante’ permitió no sólo cumplir con el desafío, quedando eliminados problemas futuros con los componentes, sino que también se preservó la propiedad intelectual y se migró sin interrumpir los procesos, superando ampliamente las expectativas de ExxonMobil. "La tecnología ELCN es un excelente ejemplo del compromiso de Honeywell con la evolución continua".

© 2018 Editorial Control. Desarrollado por Estudio Pionero.