| Artículos | 01 JUN 2002

Ethernet irrumpe en las fábricas

Una vez conquistado, y a lo grande, todo tipo de redes en entornos de oficina, y después de convertirse en una seria alternativa en la MAN, la vieja Ethernet prepara ahora el asalto masivo a las redes de automatización industrial, un mundo actualmente dominado por las tecnologías propietarias.

Las plantas de producción están reemplazando sus viejas redes de control por Industrial Ethernet para reducir costes y aumentar el rendimiento. Shell Deer Park Refining anunció en febrero que invertirá 12 millones de dólares en la actualización de los sistemas de automatización de su refinería de petróleo de Houston mediante la implantación de Industrial Ethernet. Para otoño, la refinería –con capacidad para producir 340.000 barriles de crudo al día– ya estará trabajando con esta nueva tecnología de alta velocidad.
El proyecto de Deer Park es sólo uno de los muchos despliegues de Industrial Ethernet emprendidos por Shell Oil y sus empresas participadas, como el que se llevará a cabo en una planta química que la compañía está construyendo en Nanhai (China). Y Shell Oil no es la única: cada vez más fabricantes industriales, como General Motors o Syncrude Canada, están desplegando este nuevo sabor de Ethernet para controlar su maquinaria.

Componentes estándar
Industrial Ethernet es similar a la Ethernet convencional, pero rediseñada para ser utilizada en plantas de producción. Así, usa chips, componentes y cableado Ethernet estándar para reemplazar a los protocolos especializados tradicionalmente empleados en las redes industriales. Y, para satisfacer los requerimientos de estos entornos, incorpora características de redundancia y durabilidad, que permiten a los dispositivos seguir conectados a pesar de las condiciones extremas en que a menudo se trabaja en las plantas de producción. Las ventajas son claras: reducción del coste de hardware, redes más sencillas y mejora de la compartición de información entre los sistemas back-office y los de fabricación.
En el nivel de información, Industrial Ethernet permite a las empresas tomar datos de una línea de manufacturación y utilizarlos en el software corporativo, como las aplicaciones de control de inventarios y de gestión de activos; estos datos en tiempo real se ofrecen vía navegador Web a los encargados de las tareas de diagnóstico y monitorización remota. Todos los dispositivos de entrada/salida pueden trabajar con la Web: con sólo dar una dirección IP a los sistemas, toda la información de diagnóstico sobre los dispositivos está disponible en tiempo real.
El próximo paso será utilizar esta tecnología para transportar comunicaciones en tiempo real entre los controladores de los sensores, botones y mandos, sistemas de arranque de motores y otros dispositivos típicos de las líneas de producción. En vez de instalar en cada dispositivo diferentes tarjetas de red para cada tipo de información, basta con una sola tarjeta de Industrial Ethernet, reduciendo así el coste y complejidad de la red de planta.
En general, la versión industrial de Ethernet supera con creces a los viejos protocolos alternativos, casi siempre en velocidad y siempre en la asequibilidad de los componentes y el cableado, que puede ser el típico par trenzado estándar.

Obstáculos de seguridad
Con todo, el despliegue masivo de Industrial Ethernet en los sistemas de control se enfrenta al obstáculo que supone el miedo a la existencia de brechas de seguridad potenciales. Mientras las viejas redes de manufacturación mantienen por separado los tráficos relativos a información, control y comunicaciones, Ethernet los integra en una troncal única, lo que, según los expertos, conlleva riesgos de seguridad inherentes.
Esta es una de las razones por las que algunos fabricantes, como el refinador de crudo Syncrude, pese a ser uno de los pioneros en la utilización de la versión industrial de Ethernet, no utiliza la tecnología para controlar los sensores de su planta de excavaciones petrolíferas de Alberta (Canadá). Su aplicación está limitada a la recolección de datos históricos de los sistemas de control que luego emplea en sus simuladores y laboratorios. La compañía, además, ha instalado cortafuegos entre el sistema de control y la troncal Industrial Ethernet, entre ésta y la red informática corporativa.
Pese a estos temores, los directivos TIC de Syncrude prevén ir aumentando el número de aplicaciones de su troncal Industrial Ethernet a áreas distintas del control directo de la maquinaria. De hecho, ya la está utilizando para proporcionar vídeo en tiempo real de los procesos de producción clave.
Otro escollo que puede ralentizar la adopción de la tecnología es la falta de personal técnico experimentado en la vertiente industrial de Ethernet, ya que donde hasta ahora ha dominado el estándar es en los entornos de oficina.
Según ARC Advisory Group, firma consultora especializada en automatización industrial, existe una gran actividad en este campo por parte de los organismos de estandarización especializados, que están lanzado sus propias versiones “industriales” de Ethernet capaces de integrarse con los protocolos propietarios convencionales. De hecho, asegura la consultora, la mayoría de los suministradores de automatización industrial están lanzando ya controladores con capacidades Ethernet. En cifras, ARC Advosiry Group prevé que los 116.000 controladores de este tipo suministrados en 2000 serán 4,7 millones en 2005.
Frost & Sullivan, por su parte, estima que en 2006 Ethernet supondrá el 23% del mercado de manufacturación de procesos y alrededor del 13% del de manufacturación discreta. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que esta prospección data de 2000, cuando las cosas eran muy diferentes, y que donde se espera que se produzca el gran boom de Industrial Ethernet es, precisamente, en las plantas de nueva creación. Habrá que esperar, por tanto, a que las aguas económicas vuelvan a su cauce para asistir al verdadero éxito de la nueva tecnología.
Para que eso sea posible, los fabricantes se han agrupado en la Industrial Ethernet Association, que trabaja en coordinación con otras asociaciones sectoriales, como Open DeviceNet Vendor Association, ControlNet International and the Industrial y Automation Open Networking Alliance, en la promoción de la estandarización, adopción y difusión de Industrial Ethernet.


Estándares en desarrollo
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Al igual que la Ethernet convencional, Industrial Ethernet define exclusivamente el hardware. Mientras que diferentes normas como ModBus y Controlnet compiten por el control a nivel del software, cuatro propuestas pujan por dominar la estandarización del sabor industrial de Ethernet, aunque, de hacer caso a Industrial Ethernet Association, parece existir un cierto consenso sobre EtherNet/IP.
- Conocido como EtherNet/IP, Ethernet Industrial Protocol, de Open DeviceNet Vendor Association (ODVA), ofrece una red de control e información Ethernet de alta velocidad para plantas de manufacturación discreta en industrias como la de automoción, aeroespacial y electrónica. La especificación, disponible desde abril en el sitio Web de ODVA, trabaja con el actual protocolo DeviceNet de Rockwell Automation, que trata las comunicaciones a nivel dispositivo. EtherNet/IP, que cuenta con el respaldo de tre

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