Eligiendo la Red Inalámbrica Industrial Correcta

Ing. Israel G. Sánchez / Honeywell
Ing. Alejandro Aviles / Honeywell

InTech México Automatización,
Edición Enero – Marzo 2007.

IMAGINE LAS POSIBILIDADES

La tecnología inalámbrica ofrece una solución de bajo costo para generar valor en la planta, abriendo posibilidades de una mayor productividad y movilidad. Las posibilidades son sin fin.

Imagine sensores obteniendo información donde dispositivos tradicionales no pueden ser instalados, entregando datos en tiempo real para tomar decisiones inteligentes agiles. Imagine una red inalámbrica entregando datos bajo la premisa de un bajo costo de instalación.

Los usuarios en la industria esperan redes seguras y confiables que soporten múltiples tipos de aplicaciones inalámbricas, entre estas:

  • Mantener seguro al personal, la planta y el ambiente.
  • Mejorar la confiabilidad de la planta y sus activos.
  • Optimizar la planta por medio de empleados y procesos eficientes.
  • Cumplir con los estándares industriales y ambientales.

Estas soluciones inalámbricas brindarán beneficios a la operación y la seguridad por medio de las siguientes aplicaciones:

MANTENER SEGURO AL PERSONAL, LA PLANTA Y EL AMBIENTE

  • Sistema de localización en tiempo real, que permita ubicar en cualquier punto de la planta a los empleados y cumplir los procedimientos de seguridad.
  • Monitoreo de las regaderas de seguridad.
  • Una infraestructura que soporte una respuesta ante emergencias.
  • Detección inalámbrica de fugas y soporte para su reparación.
  • Integración con los sistemas de control y de seguridad.

MEJORAR LA CONFIABILIDAD DE LA PLANTA Y SUS ACTIVOS

  • Monitoreo inalámbrico continuo de equipo y valoración de los diagnósticos de dispositivos de campo.
  • Dispositivo móvil para comisiona miento y configuración, que además ofrezca rondas de campo automatizadas para los operadores y accesos en línea a datos, reportes y manuales.
  • Visualización de la administración de la salud del equipamiento, como lo son los sistemas computarizados de administración de mantenimiento, administración de inventarios y manejo de documentos.
  • Uso de datos que eran imposibles obtener por los sistemas de control y aplicaciones de control avanzado de procesos existentes.

OPTIMIZAR LA PLANTA POR MEDIO DE EMPLEADOS Y PROCESOS EFICIENTES

  • Operación desde dispositivos móviles que tengan sus aplicaciones de computadoras de escritorio, y desplegados de operación del cuarto de control en computadoras de mano.
  • Módulos de entradas/salidas, y sensores para monitorear las mediciones en tiempo real de la planta, contra los valores inferidos.
  • Sensores para actualizar instrumentación en tanques.
  • Voz sobre IP entre todos los trabajadores en campo equipados con dispositivos Wi-Fi.
  • Detección continúa de corrosión por medio de transmisores inalámbricos para asegurar la integridad de las tuberías y equipos de proceso.

CUMPLIR CON LOS ESTÁNDARES INDUSTRIALES Y AMBIENTALES

  • Monitoreo de emisiones.
  • Detección de fugas y soporte para su reparación.

HORIZONTE PRESENTE Y FUTURO

Como la mayoría de las tecnologías emergentes, el mercado actual ofrece soluciones inalámbricas propietarias que tácticamente resuelven necesidades de la industria, pero no cumplen con los requerimientos para el futuro. Puntos clave que deben ser considerados incluyen el manejo de múltiples tipos de dispositivos, desde pocos hasta cientos de ellos, operando en ambientes con ruidos de radio frecuencias, enviando datos confiables cuando sea necesario, administración predictiva de la energía y una sólida seguridad.

Para ayudar a continuar con la actividad de desarrollo, y facilitar al usuario a encontrar la mejor solución para su aplicación particular, varias organizaciones emiten recomendaciones o estándares, y soluciones abiertas.

Por ejemplo, la iniciativa de la ISA SP100, escrita en el 2005, representa una oportunidad para crear el mapa para implementar sistemas inalámbricos en el ambiente de automatización y control, definiendo y publicando estándares, practicas recomendadas y papeles técnicos. El grupo para SP100 reúne a representantes de fabricantes, usuarios finales y comunidades de R&D para crear lineamientos balanceados.

Los estándares emergentes representan un criterio donde se hace la elección de la tecnología inalámbrica. Pero, con las varias soluciones existentes y con las del horizonte, hoy existe una oportunidad para iniciar tomando ventaja de los beneficios disponibles con las aplicaciones inalámbricas.

PREPARÁNDOSE PARA LA ERA INALÁMBRICA

Muchas plantas industriales están instalando redes inalámbricas para atender requerimientos específicos. Para ayudar a estas plantas a prepararse para el futuro, proponemos algunas preguntas que se deben considerar para que esta tecnología emergente puede fortaleces los resultados de su empresa.

FUNCIONALIDAD Y APLICACIONES

Considere cuantas diferentes funciones son más eficientes con tecnología inalámbrica.

  • ¿Espera instalar varias redes inalámbricas que deben ser administradas y mantenidas o quiere una red estratégica? (Muchos usuarios tienen múltiples aplicaciones pero solo quieren administrar y mantener a una red inalámbrica.)
  • ¿Consideraría aplicaciones de control?
  • ¿Quiere dotar a sus empleados de campo con dispositivos inalámbricos de mano para acceder datos e interactuar con varios servidores de la planta?
  • ¿Desea una pronta respuesta durante una emergencia utilizando la red inalámbrica? Es importante determinar el alcance actual y futuro de la redes inalámbricas, y tomar una decisión estratégica en la selección de la base inalámbrica basado en esas necesidades identificadas.

MÚLTIPLES VELOCIDADES SOPORTADAS.

  • ¿Tiene requerimientos para que su información llegue rápidamente al cuarto de control para algunas aplicaciones y menos rápido para otras?
  • ¿Puede esperar que sus alarmas sean transmitidas a campo a la misma velocidad a la que se monitorea la información?
  • ¿Puede monitorear tanto a baja velocidad, como en alta velocidad de algunas mediciones de proceso?

CONFIABILIDAD

¿Pueden sus operadores sobrevivir sin los datos que la tecnología inalámbrica aporta? La respuesta hoy es “SI”, pero como se ven los pasos tecnológicos y las crecientes necesidades de información, sus aplicaciones requerirán de redes más confiables y con mayor alcance.

Por otro lado, la mayoría de las soluciones inalámbricas usan bandas de frecuencias no licenciadas del tipo ISM (Instrument, Scientific and Medical) que proporcionan un ancho de banda limitado para la comunicación dentro de su planta.

¿Usted ha desarrollado un plan de cómo usara las bandas ISM en su instalación industrial? Esta consideración ayuda a la planta a asegurar una operación inalámbrica sólida. Bandas ISM suboptimizadas conducirán a reducir escalabilidad y confiabilidad, limitando el uso inalámbrico, como sucede al tener un tubo cuando está lleno.

SEGURIDAD

La seguridad es esencial para proteger su propiedad intelectual, contra ataques maliciosos, a su personal y a los resultados de su empresa.

  • ¿Qué seguridad requiere? ¿Cuánto es suficiente?
  • ¿Requiere de un solo sistema de seguridad o de muchos?

Estas importantes consideraciones son estratégicas cuando se está instalando una red inalámbrica industrial. Seguramente deseará tener solo un enfoque de seguridad para la red inalámbrica. Esto reduce solo a un sistema para administrar y proporciona la oportunidad de elegir la mejor solución que se adecue a las necesidades inalámbricas actuales y para el futuro.

ADMINISTRACIÓN PREDICTIVA DE ENERGÍA

Cuando muchos usuarios consideraron adoptar la tecnología inalámbrica, entendieron la ventaja de no tener cableado y la ventaja de costo que esto significa, pero también se dieron cuenta del problema que puede significar el cambiar baterías en una instalación industrial. La administración de la energía es una consideración muy importante cuando se selecciona una red inalámbrica.

  • ¿A qué distancia quiere que sus dispositivos inalámbricos sean autónomos? ¿Sus dispositivos inalámbricos requieren de accesorios para su mantenimiento o instalación o para cumplir con sus requerimientos de reportes?
  • ¿Qué nivel de mantenimiento predictivo programado requiere?

Esta es una pregunta compleja, ya que la respuesta debe considerar a la fuente de suministro de energía, los requerimientos del dispositivo y que tan frecuentemente el dispositivo se comunica. Muchos usuarios requieren un dispositivo que sea auto-alimentado por lo menos por tres años y en el mejor de los casos, por la vida útil del dispositivo. Esta es una demanda razonable cuando se selecciona una red inalámbrica.

ESCALABILIDAD

Planear para el crecimiento futuro y considerar que pasa cuando sus demandas de recursos de red sean para algunos cientos de dispositivos, debe ser una consideración al seleccionar su red.

  • ¿Cuántos dispositivos pueden ser manejados por su red?
  • ¿Será suficiente para el ciclo de vida de la red inalámbrica?
  • ¿Qué pasa cuando se sobrepasan los límites de la capacidad de la red? ¿Puede su red ser expandida?

Muchos usuarios inician con necesidades inalámbricas limitadas, pero al ver los beneficios obtenidos con la tecnología inalámbrica, sus necesidades crecen exponencialmente.

PROTECCIÓN DE LA INVERSIÓN E INTEGRACIÓN CON APLICACIONES

Muchas plantas obtienen beneficios de sus aplicaciones, adquiridas previamente, usando interfaces a estas aplicaciones con productos inalámbricos. Estas interfaces pueden incluir Modbus, OPC, HART, FOUNDATION Fieldbus, Profibus, Ethernet y muchas otras.

¿Cuántas de ellas las tiene instaladas en su planta? Usualmente, las plantas tienen aplicaciones con varias interfaces, manejadas por los diferentes departamentos. Muchos usuarios también quieren información obtenida inalámbricamente para que esta sea usada en aplicaciones y con protocolos existentes.

Cuando se selecciona una red inalámbrica estratégica se debe tener la habilidad de inter-conectividad con todas las aplicaciones existentes que requieran datos de los dispositivos inalámbricos. Esto es muy importante, porque la red servirá a toda la operación, no solo a un departamento.

  • ¿Puede su red inalámbrica servir a múltiples interfases de aplicaciones?
  • ¿Puede su próxima elección soportar a los dispositivos inalámbricos existentes?

¿ESTÁ PREPARADO PARA LA ERA INALÁMBRICA? ALGUNAS PREGUNTAS A SER CONSIDERADAS:

  • ¿Quiere dotar a sus empleados de campo con dispositivos inalámbricos de mano para acceder datos e interactuar con varios servidores de la planta?
  • ¿Pueden sus operadores sobrevivir sin la información aportada por la tecnología inalámbrica?
  • ¿Quiere administrar un solo sistema de seguridad para la red inalámbrica o muchos?
  • ¿A qué distancia quiere que sus dispositivos inalámbricos sean autónomos?
  • ¿Cuántos dispositivos inalámbricos quiere que sean manejados por la red ahora y en el futuro?
  • ¿Cuántas interfases de aplicación necesita para los datos inalámbricos?

OPCIONES

Al seleccionar su red inalámbrica, usted necesita opciones. Esta oportunidad de elegir le da alternativas de precio y de los mejores productos en su clase. Cuando un estándar es desarrollado o soluciones abiertas son ofrecidas, muchos proveedores se adhieren a especificar esa tecnología y ofrecer alternativas a los clientes en los dispositivos a usar en sus redes, así como aplicaciones que pueden ser ejecutadas en red.

Hay muchos aspectos a considerar al seleccionar tecnología inalámbrica para su instalación industrial. Instalar esta tecnología facilitadora es una decisión estratégica. Considere todos los temas discutidos en este artículo para la selección de la mejor solución para su instalación.
Las redes inalámbricas industriales que no consideran cada área satisfactoriamente, pueden no encajar en su estrategia a largo plazo en el uso de tecnología inalámbrica.

Además, considere la oferta de soluciones abiertas, que varios proveedores tienen disponibles para cumplir los requerimientos discutidos en este documento. Honeywell es uno de estos proveedores comprometidos a ofrecer un sistema diseñado para usuarios industriales, cubriendo sus necesidades actuales y del futuro.

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