Redes industriales: Lo que se viene…

No hace mucho, cuando se hablaba de tendencias en redes industriales, se destacaban tres temas que apuntaban a simplificación, integración y control de procesos.

La simplificación iba de la mano con una Ethernet determinística estandarizada, o sea TSN (Time Sensitive Networking). La integración se podía acelerar gracias a un enlace más fuerte con OPC UA. Finalmente, las redes de control de procesos podían dar un salto con la introducción de APL (Advanced Physical Layer).

¿Dónde estamos ahora después de estas predicciones? Veamos… PI (Profibus & Profinet International) ya tiene una especificación de PROFINET sobre TSN y una especificación complementaria de OPC UA para PROFINET. En cambio, APL todavía permanece en el horizonte y el trabajo continúa.

Si bien estas especificaciones ya están vigentes, el lanzamiento de productos afines todavía está en etapa de desarrollo, además de surgir otras posibilidades. Por ejemplo, hoy en día, cuando OPC UA está ganando aceptación en el mundo de la comunicación máquina a máquina (es decir, controlador a controlador o C2C), ya se puede pensar en una comunicación C2C de falla segura.

 

Comunicación C2C de falla segura

Hoy en día, las soluciones para seguridad funcional de C2C implican sistemas complicados que son difíciles de implementar, particularmente en caso de controladores de diferentes proveedores. Además, la certificación de estos sistemas de seguridad puede ser todo un desafío si se requieren cambios. A nivel de E/S, PROFIsafe ha sido la solución preferida durante mucho tiempo para tener seguridad en la lógica (en lugar de relés cableados). Pero sólo tenía sentido con la misma funcionalidad también a nivel de M2M (máquina a máquina).

En consecuencia, PROFIsafe ha sido incorporada en la OPC Foundation expresamente para este propósito. El primer paso ha sido elaborar una especificación complementaria y luego convertirla en una especificación núcleo de OPC UA. En este caso, la tecnología subyacente se conoce como ‘principio del canal negro’. En otras palabras, los mensajes de PROFIsafe no dependen de las capas física o de transporte subyacentes; lo que importa es que el mensaje de seguridad llegue desde su origen a su destino. Lo mismo puede aplicarse a PROFIsafe sobre OPC UA y también para mover mensajes de seguridad entre dos controladores.

Piense en un escenario donde máquinas estacionarias se encuentran posicionadas junto a AMRs (Autonomous Mobile Robots). ¿Cómo se puede garantizar una comunicación funcionalmente segura entre ambos? La idea es tener un AMR capaz de hablar de manera precisa con una máquina a la vez y establecer dinámicamente una conexión con la misma durante el runtime. Lo que se busca es usar PROFIsafe a nivel de controlador, combinado con OPC UA, para lograr que escenarios de este tipo se puedan implementar y certificar de manera mucho más fácil.

 

Redes industriales: Lo que se viene…
PROFIsafe es una capa de software adicional que aporta seguridad functional sobre el bus en redes PROFINET (o PROFIBUS). PROFIsafe se encarga de la porción de seguridad funcional de las comunicaciones.

 

Sensor a nube

Otra caso práctico abordado por PI desde 2020 es la creciente tendencia ‘sensor a nube’. A medida que el poder de cómputo y la memoria se van reduciendo en tamaño y costo, pequeños sensores de bajo costo están adquiriendo cierto nivel de inteligencia. Pero todavía no tiene sentido poner una interface Ethernet de 5 dólares en un sensor de proximidad de 15 dólares. Y es aquí donde aparece en escena IO-Link, que se encarga de la conexión para sensores y actuadores inteligentes.

Según la reciente especificación complementaria  IO-Link a OPC UA, un maestro IO-Link (normalmente un bloque de E/S) también puede funcionar como servidor OPC UA. Por un lado, puede intercambiar datos en tiempo real con su controlador como un dispositivo PROFINET. Por otro lado, puede suministrar datos a clientes de OPC UA donde se encuentren, por ejemplo en la nube.

Las posibles aplicaciones son muchas y variadas. La razón de la existencia de este escenario hoy en día, y también en el futuro, es que, en redes PROFINET, el tráfico de control de automatización en tiempo real coexiste plenamente con el tráfico TCP/IP estándar. Y esto se puede hacer por estar todo basado en Ethernet.

 

Más allá de 2021

Hay otros temas que van más allá de 2021. APL, mencionada anteriormente, todavía está por completarse. 5G es un tema candente en este momento, por lo que PI está buscando cómo incorporar PROFINET en una tal arquitectura. La semántica de datos está apuntando a expandir los perfiles de aplicación y agregar valor a los datos. NAMUR Open Architecture, con su diodo de datos, también recibe mucha atención.

En definitiva, el futuro de las redes industriales se ve brillante, con muchos avances en el horizonte.

 

Preparado en base a una presentación de Michael Bowne, PI North America.

Modificado por última vez en Domingo, 18 Julio 2021 15:33
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