Dominando la Eficiencia del Sistema de Control con Comunicación HMI Fluida

Interfaces Hombre-Máquina (HMI) son vitales para monitoreo y control optimizado de cualquier Sistema de Control ya sea basado en pequeña escala o cubra múltiples ubicaciones geográficas. La comunicación es necesaria sin embargo, independientemente del alcance del sistema de control ya que asegura transparencia, reacción rápida y a los tomadores de decisiones desatarlos de cualquier ubicación física particular.

Además, varios sistemas de automatización no solo deben tener fuertes portales de comunicación interna sino soportar la última ola de dispositivos como smartphones y tabletas. Las razones detrás de esto son la rápida adopción de tales dispositivos por el personal de operaciones, lo que les facilita adquirir información y así aumentar su productividad.

El hardware y software de hoy han hecho amplios avances tecnológicos para soportar tal expansión en red, permitiendo servidores remotos interactuar con HMIs y proporcionar un flujo suave de datos a todos los dispositivos. Típicamente, el uso de HMIs se limita a monitoreo y control interno de dispositivos como PLCs, Variadores e Interruptores, pero su integración con el mundo exterior se ha convertido lentamente en un requisito inevitable. Las HMIs modernas basadas en PC resuelven este problema a través de comunicación constante de ida y vuelta con todos los dispositivos interconectados.

Las tres formas principales de lograr estos objetivos son:

Acceso Directo

Las PCs modernas ya vienen embebidas con hardware que puede usarse para tales comunicaciones, si se acoplan con software HMI diseñado apropiadamente. La forma más simple y establecida de hacerlo es a través del servidor web de una HMI. El procedimiento es simple; la HMI se conecta a internet a través de una conexión ethernet. Los datos y funciones de la compañía están disponibles a través de páginas web y tecnologías como la nube, permitiendo a otros dispositivos móviles acceder a ellos a través de direcciones simples. Una vez conectados, se pueden enviar comandos y ver datos a través del dispositivo.

La seguridad es una preocupación creciente para tal comunicación abierta, pero tecnologías de servidor web como Apache HTTP y Microsoft IIS cumplen con los últimos estándares de seguridad como SSL y HTTPS para garantizar la integridad de los datos del usuario. Como avance, se pueden establecer derechos de usuario que pueden proporcionar mayor seguridad y reducción en casos de mal uso de autoridad. Por ejemplo, un ingeniero de automatización limitado a un activo particular debería tener menos derechos que un ingeniero que necesita gestionar la sincronización de varios sistemas de control esparcidos por la planta.

Internet junto con tecnologías como HTML5/CSS3 y almacenamiento basado en nube hace el despliegue y gestión de tales HMIs extremadamente fluido. Sin embargo, la desventaja también deriva de esta misma ventaja ya que la sobre-dependencia en internet puede llevar a una paralización en operaciones en caso de fallos de red.

TI In-Situ

Un enfoque más costoso pero fiable es el uso de hardware y software TI in-situ. Esta opción proporciona más potencia y flexibilidad para distribuir datos a través de múltiples dispositivos pero requiere hardware y software especializado junto con mantenimiento constante. Múltiples HMIs dentro de una planta se conectan a través de puertos ethernet, y forman una intranet que tiene todas las funcionalidades de un internet, pero a nivel local. La información puede accederse de la misma manera que antes a través de varios dispositivos, pero esta vez con mayor seguridad y de manera más controlada.

Como puede ser obvio, esta opción requiere configurar una red TI interna que se extienda a todos los rincones de la planta y oficinas asociadas. La intranet idealmente tendría que ser independiente de ubicación y formar una conexión entre todos los activos existentes de la empresa, empresariales o manufactureros.

La seguridad sería una de las menores preocupaciones de la red, pero requeriría un alto nivel de mantenimiento y servicio constante para operar sin interrupciones.

La Nube

Los dos métodos previos han hecho uso de un navegador web para acceder a páginas que contienen funciones de automatización. Sin embargo, la imagen completa cambiaría si tecnologías de nube se usaran para manejar la mayor parte del flujo de información, permitiendo a los dispositivos interactuar de manera más estable, fiable y eficiente. Múltiples conexiones redundantes permitirían a cada dispositivo conectarse a la nube y acceder a funciones HMI a través de apps de smartphone. Estas apps reflejarían cambios a través de bases de datos y hojas de cálculo almacenadas en la nube, que a su vez se reflejarían en el hardware industrial en su lugar.

Los sistemas en la nube son altamente flexibles, asequibles y extremadamente seguros. Ejemplos incluyen Amazon Web Services y Microsoft Cloud, que usan un alto nivel de seguridad virtual y física y una cadena de mecanismos de respaldo para asegurar operaciones continuas en los peores casos.

Un sistema en la nube es por tanto la solución más reciente y viable para comunicaciones HMI con dispositivos remotos. La disponibilidad generalizada de internet, ya sea en forma de redes celulares 4G junto con dispositivos móviles potentes, lo ha transformado en una tecnología industrial, que fácilmente se establecerá sobre las décadas venideras.

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