Lo primero que hay que considerar es que se está reemplazando un bus de campo y no instalando una red Ethernet administrativa en la planta. Los buses de campo seguirán siendo usados por varios años para conectar dispositivos de terreno a los PLC o DCS. Uno de los motivos principales es la gran cantidad de dispositivos instalados en las plantas actuales. Otra razón es que muchos de los buses de campo permiten lle-var energía al dispositivo por el mismo cable que los datos. La norma IEEE 802.3af define cómo se puede enviar energía al dispositivo usando Ethernet. El mercado que impulsará esta tecnología es VoIP, para poder conectar los teléfonos IP sin necesidad de una fuente externa.

Dejando el tema de energía al dispositivo de lado por el momento, las ventajas de Ethernet son muchísimas, por lo que debemos preocuparnos de aprovecharlas a nivel industrial. Ethernet Industrial debe ser igual de fácil de soportar que los buses de campo. Lo importante es que los equipos a usar no requieran de un experto en informática para configurarlos, ni tampoco de racks de 19" para instalarlos, además de no tener partes móviles, y que sean confiables.

Redundancia sin programación

Hirschmann ha dedicado muchas horas de investigación para que su negocio principal sea el equipamiento de redes Ethernet Industrial. Una muestra de su capacidad creativa son los conectores banana y los conectores cocodrilo, que son unas de sus tantas patentes en la industria, al igual que la del anillo redundante Hiper-Ring. Hiper-Ring es redundancia sin programación y tiempo de respuesta de recuperación menor a 500 ms, que no depende de la cantidad de switches. En cambio, Spanning Tree requiere de programación en cada uno de los switches y el tiempo de respuesta de recuperación se degrada al incrementar la cantidad de switches. El anillo está pensado para proteger al componente más débil o frágil de la cadena: el cable. Lamentablemente, este último es tratado como un ciudadano de última categoría: lo pisan, lo doblan, lo pasan a llevar y es responsable del 75% de las fallas en la planta, no así en un edificio, donde si originalmente se instala de manera correcta, no se le nota.

Montaje fácil y sin colisiones

Por otra parte, Hirschmann se ha preocupado de que sus swit-ches sean OPC compatibles, de modo que la red de comunicaciones y el proceso estén integrados bajo el mismo sistema SCADA. El tiempo perdido es proporcional al que dura la reparación que comienza con la detección de la misma. El sistema SCADA está siempre atendido por al menos un operador que puede contactar a alguien que proceda a reparar la falla. Ya sea el cable o el equipo.

El montaje de los equipos Hirschmann, con excepción de los MACH y GES, que son switches de alta densidad, es en riel DIN, lo que es tan fácil como colgar el casco en una percha. Todo está conec-torizado, por lo tanto es llegar y enchufar. Por el contrario, el montaje en rack de 19" es lento: son por lo menos cuatro tornillos, se debe alinear y normalmente hay que enchufar cables en ambos lados del equipo.

Podemos decir que Hirschmann ha hecho que el uso de Ethernet en la planta sea igual o más fácil que usar un bus de campo. Los detractores de Ethernet dicen que es débil, ya que no es determinístico, y que hay colisiones. La belleza de Ethernet -en realidad su fortaleza- es que nace consciente de que existirán colisiones y las sabe administrar. Por otra parte, es full dúplex, por lo tanto ya no hay colisiones. Los switches se encargan de hacer que los mensajes lleguen de manera ordenada y en un tiempo predecible. Soporta todos los medios físicos para conectar equipos (cobre, fibra óptica y ondas electromagnéticas) y la velocidad de comunicaciones continúa incrementando (10, 100, 1.000 y 10.000 Mbps).

IAONA, IEEE, universidades y varios fabricantes están trabajando en normas públicas para control en tiempo real con Ether-net, lo que permitirá conectar dispositivos, con-troladores y sistemas administrativos que operen procesos que requieren tiempos de respuesta sumamente cortos. De momento, nos toca llevar la información de planta que está en un PLC o DCS a los niveles administrativos, sin utilizar interfaces propietarias o gateways y de PLC a PLC o DCS a DCS y a las HMI. Hoy, los buses de campo y Ethernet se complementan.

Referencias:
• www.iaona.org
• www.ieee.org
• http://ethernet.industrial-networking.com/ieb.htm