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Tres grandes desarrollos en redes industriales

Ethernet-APL será más disponible, se ampliará propiedad de modelo de información de dispositivos de automatización de proceso y comenzará desarrollo de estándar único para interfaz OPC UA interoperable entre controladores y dispositivos de instrumentación

Industrial Networks

Los avances notables en la tecnología de redes industriales no son raros, pero generalmente llegan uno a la vez. De vez en cuando, sin embargo, vemos un grupo de nuevos desarrollos, como lo hicimos a fines de 2018 cuando la Fundación OPC anunció su trabajo para llevar las redes sensibles al tiempo (TSN) a los dispositivos de nivel de campo, CC-Link anunció la disponibilidad de CC-Link IE TSN y ODVA anunciaron la capacidad de integrar dispositivos de protocolo de comunicación HART en una arquitectura EtherNet/IP. Todos estos desarrollos importantes se anunciaron en el evento anual SPS en Nuremberg, Alemania.

Ahora parece haber otra ola de nuevos anuncios de redes industriales, esta vez en torno a Ethernet-APL, el modelo de información del dispositivo de automatización de procesos y el perfil del dispositivo de instrumentación para OPC UA Field eXchange.

Ethernet-APL

Los miembros del Proyecto APL, que incluye a la Fundación OPC, Profibus & Profinet International, FieldComm Group y ODVA, anunciaron la disponibilidad oficial de la tecnología Ethernet-APL de 10 Mbit, la nueva capa física Ethernet intrínsecamente segura de dos hilos. Este anuncio se hizo para enfatizar que la tecnología Ethernet-APL ahora cumple con todos los requisitos de la industria de procesos.

Los participantes del proyecto APL trabajaron en estrecha colaboración con TüV, el organismo de certificación de seguridad intrínseca, para validar los conceptos de protección contra explosiones desarrollados y prepararse para la estandarización de Ethernet-APL en IEC.

Ethernet-APLEthernet-APLPhoenix ContactComo capa física única, Ethernet-APL es compatible con EtherNet/IP, HART-IP, OPC UA, Profinet o cualquier otro protocolo de red de nivel superior, según el Proyecto APL.

Para respaldar la implementación de la tecnología Ethernet-APL en productos de redes y automatización industrial, el Proyecto APL ha trabajado con fabricantes de semiconductores para llevar al mercado chipsets 10BASE-T1L Phy para Ethernet-APL. Con la finalización exitosa del proyecto, el Proyecto APL dice que todas las empresas interesadas ahora pueden integrar Ethernet-APL en sus productos.

El anuncio del Proyecto APL señala que Ethernet-APL se puede aplicar a múltiples niveles de potencia con y sin protección de áreas con riesgo de explosión. La información sobre las pautas de ingeniería y las mejores prácticas para la planificación y la instalación, y las especificaciones de prueba de conformidad y las herramientas de prueba están disponibles en www.ethernet-apl.org

PA-DIM

El modelo de información de dispositivos de automatización de procesos (PA-DIM) permite la comunicación de parámetros comunes de instrumentos de automatización de procesos a través de cualquier protocolo de red industrial. Este enfoque independiente del protocolo es clave para la integración de los sistemas de TI y OT (tecnología de operaciones).

Conexión NAMUR de Arquitectura Abierta a la pirámide de automatización NAMUR.Samson GroupDesde 2017, FieldComm Group y OPC Foundation, los copropietarios y co-desarrolladores originales de PA-DIM, han estado trabajando con organizaciones de estándares y usuarios para garantizar que la especificación PA-DIM pueda abordar los requisitos de NAMUR Open Architecture (NOA) . Esto se vio como un paso necesario porque el uso creciente de sensores inteligentes, dispositivos móviles y equipos de TI en operaciones industriales genera más datos de los que puede manejar la pirámide de automatización NAMUR tradicional. Según se informa, la NOA aborda este problema "transmitiendo estos datos a través de un segundo canal de comunicación sin afectar las ventajas ampliamente aceptadas de las estructuras de automatización tradicionales y sin impacto en el sistema de automatización", según NAMUR.

La propiedad de PA-DIM ahora se ha ampliado más allá de FieldComm Group y OPC Foundation para incluir ISA100 WCI, ODVA, Profibus/Profinet International, NAMUR, VDMA y ZVEI. Este movimiento para expandir la propiedad a estas organizaciones se realizó para respaldar la adopción del modelo estándar basado en OPC UA para la información del dispositivo de campo central en las tecnologías de automatización de procesos.

La primera versión de la especificación PA-DIM, publicada en 2020, incluye un modelo de información e identificadores semánticos para tipos de instrumentos de automatización de procesos comunes, incluidos posicionadores de presión, presión diferencial, temperatura, nivel, flujo y válvula. La actividad actual dentro del grupo de trabajo se centra en ampliar el modelo para incluir analizadores de procesos.

Estándar de controlador a dispositivo OPC UA

Para promover la interoperabilidad de múltiples proveedores de dispositivos de instrumentación basados ​​en OPC UA y las extensiones OPC UA FX (Field eXchange), OPC Foundation y FieldComm Group han comenzado a trabajar juntos para desarrollar un estándar único para una interfaz interoperable entre PLC (controladores lógicos programables) y/o DCS (sistemas de control distribuido) y dispositivos de instrumentación como transmisores, instrumentos y actuadores.

Para respaldar este trabajo, las dos organizaciones están desarrollando un Grupo de Trabajo de Instrumentación OPC UA, que está abierto a miembros de la Fundación OPC y el Grupo FieldComm. Este grupo se centrará en desarrollar una nueva especificación de perfil de dispositivo de instrumentación para OPC UA FX que incorporará:


·       Interfaces y tipos de datos de uso común, incluida la seguridad funcional;

·        Información de diagnóstico específica para dispositivos de instrumentación;

·        Modos de operación de dispositivos de instrumentación; y

·        Máquinas de estado y modelos de temporización para funcionalidad específica de instrumentación.

La especificación del perfil utilizará la comunicación pub/sub y se puede combinar con protocolos de comunicación subyacentes, como UDP/IP, y capas físicas como Ethernet-APL para admitir el uso en aplicaciones de fabricación discretas y de procesos. Según la Fundación OPC, esto abordará la instrumentación de seguridad basada en OPC UA Safety y el intercambio de datos deterministas basado en redes sensibles al tiempo (TSN) de Ethernet, cuando corresponda. La faceta de instrumentación de la especificación será complementaria a PA-DIM.