Las comunicaciones industriales de siguiente generación resuelven problemas de redes

Conozca las deficiencias de las formas clásicas de comunicación industrial y las ventajas de las nuevas.

Conozca las deficiencias de las formas clásicas de comunicación industrial y las ventajas de las nuevas.

Las comunicaciones industriales de siguiente generación resuelven problemas de redes

Los sistemas de control, monitoreo y recopilación de datos actuales necesitan formas ágiles y eficientes de comunicarse. Estas comunicaciones deben ser seguras, rápidas y al mismo tiempo estar en sintonía entre los departamentos de IT y OT. Es aquí donde surge la importancia de los protocolo y métodos de comunicación industrial de siguiente generación como el MQTT. En el siguiente blog publicado originalmente por Garrick Reichert para Opto 22 se comenta las deficiencias de las formas clásicas de comunicación industrial y las ventajas de las nuevas. Al final del artículo encontrará el link a la publicación original. A continuación el artículo:

Trabajar en la integración de sistemas a menudo significa ponerse muchos sombreros. A veces, puede cumplir con sus deberes normales de diseño, construcción y puesta en servicio de un sistema de control / automatización. Pero luego, otras veces, se ve involucrado presentando un número presupuestario para un proyecto, o se lo considera la persona de "TI" para un proyecto.

 

 

Ser designado como la persona de "TI" puede ser un camino difícil de recorrer. A menudo, no eres realmente un administrador en una red determinada, pero se te pide que realices las tareas de un administrador.

Los sistemas necesitan un manejo de datos complejo, y la cantidad de tráfico que producen los dispositivos de control puede ejercer una gran presión sobre cualquier red OT (tecnología operativa), debido a su naturaleza de sondeo. Personalmente, he trabajado en redes de plantas que, por buenas razones, no tenían la costosa infraestructura de TI para mitigar esta sobrecarga de datos sondeados. Así que tuve que acelerar los escaneos y leer/escribir en sistemas SCADA.

Si combina la sobrecarga de datos de control con todo el tráfico comercial que se genera a partir de las operaciones diarias, existe un potencial real de perder datos críticos comerciales y de producción. Así que me interesó leer el artículo reciente de Benson Hougland en Automation.com, “Next-Gen Industrial Communications as a Tool to Solve Networking Problems”.

Benson señala los desafíos con los sistemas de redes industriales tradicionales, como la implementación difícil (especialmente con sitios geográficamente extendidos), la necesidad de coordinar varios grupos técnicos y la carga adicional para la infraestructura de red de la empresa.

Los sensores inteligentes, los dispositivos inteligentes y los sistemas de control pueden brindarle una gran cantidad de información, pero deben estar interconectados para acceder a ella. En el camino de la interconexión, como cualquier integrador de sistemas puede decirle, se encuentran los protocolos de red limitados y propietarios que se han utilizado históricamente en los sistemas de automatización industrial.

Como dice Benson, "el personal de tecnología de operaciones (OT) ha diseñado tradicionalmente sus propias soluciones de control y conexión para los dispositivos de sensor y PLC que utilizaban, ya que los medios y métodos solían ser exclusivos de estos sistemas".

Los ingenieros han tenido problemas con la integración, especialmente porque las empresas compran equipos empaquetados y sistemas de automatización más nuevos, lo que a menudo deja islas de automatización que no pueden interactuar entre sí.

Épocas de cambios

Pero la situación es diferente ahora. Hoy en día, las redes inalámbricas y Ethernet comerciales listas para usar (COTS), basadas en tecnologías impulsadas por el consumidor, son rápidas, confiables y económicas. Y los protocolos más nuevos, específicamente un protocolo de publicación-suscripción como MQTT, pueden marcar una gran diferencia.

IBM desarrolló MQTT en 1999 como un sistema de entrega ligero para datos de producción industrial a través de redes celulares entonces costosas. Desde su desarrollo, MQTT ha demostrado su utilidad como un sistema de entrega seguro y confiable para todos los niveles de datos. Se implementó y usó desde el principio, pero comenzó a afianzarse cuando los conceptos de M2M e IoT se hicieron populares. Ahora MQTT se acepta como un método más convencional.

Los cortafuegos típicos rechazan la comunicación entrante pero permiten la comunicación saliente, y así es como funciona MQTT. El dispositivo remoto inicia una conversación saliente para lograr el enlace de comunicación, manteniendo la seguridad y evitando complicaciones de TI.

 

 

Suficientemente rápido

Para fuentes de datos que cambian lentamente, como un nivel en un tanque grande, el sobremuestreo no tiene sentido. El sondeo solo agrega tráfico de red sin brindar información útil. Para aplicaciones industriales, "lo suficientemente rápido" es a menudo el mejor objetivo.

Los sistemas de publicación y suscripción utilizan un servidor central llamado broker. Los clientes asociados pueden publicar datos en el broker y suscribirse a los datos manejados por el corredor. Los sistemas Pub-sub minimizan el uso de la red porque los clientes publican datos solo cuando cambian (informe por excepción) y reciben datos solo cuando cambian.

El modelo de conexión saliente proporciona una forma sencilla de garantizar que solo los dispositivos configurados inicien las comunicaciones, sin tener que involucrar al personal de TI. La infraestructura de red y los firewalls existentes permanecen en su lugar, administrados por TI, mientras que los equipos de OT mantienen el acceso al intermediario en el sitio o ubicado en la nube.

Por lo tanto, un método pub-sub como MQTT vuelve a poner a OT en control, con una solución confiable que no requiere mucha participación de TI. Y este enfoque es modular y escalable, porque los dispositivos inteligentes se pueden agregar fácilmente.

Ser un héroe

Entonces, ¿cómo llegas ahí? Eche un vistazo al controlador industrial programable de borde groov EPIC de Opto 22.

 

 

Hay mucho que ver, desde la pantalla táctil de alta resolución integrada, hasta la facilidad de instalación y cableado, pasando por los más de 45 años de experiencia industrial que se utilizaron en el diseño de E / S con garantía de por vida.

Pero también están las interfaces de red duales, la forma en que el procesador actúa como un concentrador y el software del sistema para aplicaciones IIoT, incluido MQTT / Sparkplug. El uso de este tipo de controlador en su sistema de automatización le brinda una forma fácil y escalable de aprovechar las comunicaciones de próxima generación.

He aquí cómo ser un héroe como integrador de sistemas: mueva todos sus dispositivos PLC "ruidosos" a una red aislada en una de las interfaces de red duales en el procesador groov EPIC. Luego, publique los datos de las variables a través de MQTT / Sparkplug a un broker, utilizando la otra tarjeta de interfaz de red, donde sus sistemas SCADA / MES / ERP pueden suscribirse.

Todo esto sin el costoso equipo de red que, de todos modos, probablemente no estaría clasificado para el entorno de la planta. Todo esto utilizando conexiones salientes seguras para datos. Este método también le dará una buena DMZ (zona desmilitarizada) entre TI y OT. La separación permite que ambas partes se sientan seguras de que sus datos están seguros y protegidos.

 

Obtenga más información sobre groov EPIC.

 

Publicado en español el 12 de Julio del 2021.

Originalmente publicado el 1 de Octubre del 2018.

Fuente original: 

https://blog.opto22.com/optoblog/next-gen-industrial-communications-solve-networking-problems