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EtherNet/IP: facilitando la comunicación fluida

  • Publicado: 20 Noviembre 2011
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A medida que avanzan "las tecnologías de apoyo", EtherNet/IP está revolucionando el mercado de la automatización y el control industrial gracias a su enfoque estándar y no modificado en la comunicación basada en Ethernet en toda la instalación... desde el nivel del dispositivo hasta el de la empresa.

 Diseñado para su uso en aplicaciones de automatización industrial, incluyendo el control discreto y de procesos, EtherNet/IP ha sido construido sobre el protocolo industrial común (CIP), ampliamente utilizado.

Es el enfoque no modificado de EtherNet/IP lo que lo hace tan poderoso; superando a otros protocolos estándares en términos de flexibilidad y facilidad de implementación. Y con la reciente introducción de CIP Motion, las capacidades de EtherNet/IP están empezando a multiplicarse, aumentando en línea con las demandas del mercado.

Al hacer uso de la infraestructura existente de red Ethernet, toda la red EtherNet/IP puede ser implementada mediante software en un microprocesador; y como resultado, no requiere ningún hardware especial como circuitos integrados de aplicación específica o puertas lógicas programables en campo (FPGA). Lo mismo ocurre con las demandas de redes. A diferencia de otros enfoques propietarios que a menudo necesitan diferentes redes para los distintos elementos de la instalación de automatización, tales como el movimiento, el control y la seguridad.

Por otra parte, EtherNet/IP ha sido desarrollado para proporcionar toda esta capacidad en una sola red. Y cuando se instala como parte de una instalación de Arquitectura Integrada de Rockwell Automation, sólo se requiere un entorno de programación; reduciendo drásticamente los costes y los tiempos asociados a las aplicaciones de múltiples redes y plataformas.

Al ofrecer control de velocidad, movimiento, seguridad y E/S en la misma Ethernet no modificada, las organizaciones pueden aprovechar mejor su infraestructura de IT existente trabajando con mayor eficacia para conseguir los objetivos de negocio.

Rockwell Automation destaca cuatro áreas principales donde los usuarios se benefician de un enfoque basado en EtherNet/IP...

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Control de la automatización con integración de IT

Al compartir una red común, la infraestructura de automatización y la infraestructura de IT existente en una planta pueden coexistir y compartir datos de una manera increíblemente eficaz. El principal beneficio de esto es la capacidad del usuario para extraer información útil y aplicable en tiempo real.

Estos datos pueden ser utilizados para definir y crear métricas actualizadas, tales como Eficiencia General de los Equipos (OEE), gestión de la energía y generación de cuadros de mando de rendimiento, los cuales pueden proporcionar una ventana instantánea en un proceso o reducir el rendimiento actual de la máquina.

El uso de una red común también elimina la necesidad de hardware adicional y software propietario, que a menudo puede causar cuellos de botella, así como las molestias de tener que utilizar más herramientas, más formación y una mayor demanda de mantenimiento.

Control de movimiento sincronizado de alta velocidad

CIP Motion sobre EtherNet/IP proporciona control de movimiento de lazo cerrado en tiempo real, determinista; y con la suma de CIP Sync, es posible coordinar múltiples ejes. Mediante el uso de los datos con fecha, junto con su modelo de tiempo simple, se eliminan todas las restricciones de sincronización entre el variador y el controlador. Los valores de los datos se ajustan en tiempo real en el dispositivo final en el momento de aplicar los datos, sin necesidad de programar el tráfico de la red.

Rockwell Automation complementa este reciente avance con el lanzamiento de su próxima generación de hardware diseñado para aprovechar estas nuevas capacidades, incluyendo el servovariador Allen-Bradley Kinetix 6500 y la mejora del variador Allen-Bradley PowerFlex 755 AC, los cuales ofrecen capacidades integradas de movimiento sobre EtherNet/IP. Este planteamiento supone una primicia en la industria, en tanto en cuanto los fabricantes de máquinas ahora pueden unir ambas tecnologías de variador en una red estándar y sin modificaciones.

Integración de la automatización y el control de seguridad

El control de la seguridad a través de EtherNet/IP ofrece a los usuarios una mayor flexibilidad en la puesta en marcha de redes de seguridad, atendiendo las necesidades de las aplicaciones que necesitan cubrir grandes distancias o donde se requieren paquetes de seguridad de grandes tamaños o de mayor rendimiento.

La integración de la seguridad y el control estándar en una red ofrece la oportunidad de utilizar herramientas y tecnologías comunes sin renunciar a la reducción de costes asociados al diseño, la instalación, la puesta en marcha y el mantenimiento. Esto permite a los usuarios integrar sus redes de seguridad en la misma arquitectura Ethernet utilizada por los dispositivos de control estándar y el resto de la empresa. Y puesto que utiliza los mismos switches e infraestructura que el estándar EtherNet/IP, el coste de añadir esa seguridad es mínimo.

El control de la seguridad a través de EtherNet/IP proporciona integridad mediante el uso de un amplio conjunto de medidas de protección aprobadas por TÜV. Esto no trata de evitar errores de comunicación, pues las redes de comunicación, por su propia naturaleza, son susceptibles al ruido o a las perturbaciones como la rotura de un cable. En su lugar, proporciona la integridad de la transmisión mediante la detección de estos errores, y facilita la integridad de las aplicaciones al permitir a los dispositivos llevar a cabo las acciones apropiadas.

Integración de dispositivos de Proceso

Los usuarios y los proveedores de aplicaciones de proceso se han dado cuenta rápidamente de los beneficios que EtherNet/IP puede ofrecer en comparación con otras redes propietarias. Además de proporcionar niveles de rendimiento comparables a otros protocolos a nivel de dispositivos, tales como Profibus y Foundation Fieldbus, también permite un mayor nivel de comunicación sin ningún tipo de gateway adicional o hardware y software intermedio.

Son estas capacidades lo que está provocando un aumento de la migración en los procesos de las empresas hacia una infraestructura EtherNet/IP. De hecho, el apoyo a esta tendencia es un movimiento por parte de algunos de los principales proveedores del mundo de soluciones de proceso para desarrollar y poner en marcha los componentes y equipos de procesos que se conectan directamente a una red EtherNet/IP. Al igual que con los otros factores anteriores, los usuarios se beneficiarán de una mejor integración, la necesidad de un conjunto de herramientas muy reducido y un soporte mucho más sencillo.

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Los beneficios van más allá de la conectividad, puesto que con una sola red EtherNet/IP se crea una plataforma común para la configuración, la programación, la puesta en marcha, el diagnóstico y el mantenimiento de la máquina. Esto proporciona una mayor integración, al tiempo que ofrece a los fabricantes de máquinas una arquitectura simplificada necesaria para hacer más sencillo su diseño y desarrollo. Usando una red común, pueden cumplir con todos sus requerimientos de control e información de su máquina, conectarse a la infraestructura del usuario final y proporcionar un acceso remoto seguro para una monitorización y mantenimiento de valor añadido.

La reducción del número de redes ayuda al mantenimiento de la máquina, en tanto en cuanto EtherNet/IP proporciona diagnósticos más potentes y capacidades de resolución de problemas. Unificar la arquitectura de red ayuda a los fabricantes de máquinas a reducir los costes y la complejidad, a la vez que lleva la integración al siguiente nivel. En última instancia, esto facilita que los fabricantes de máquinas puedan aprovechar sus ventajas competitivas con un alto rendimiento y máquinas más flexibles.

EtherNet/IP también da acceso a otras funciones inteligentes por parte de los fabricantes de máquinas. Por ejemplo, muchos dispositivos y variadores Ethernet/IP ofrecen páginas web embebidas para proporcionar acceso de alta velocidad a datos críticos del variador. Los operadores pueden monitorizar en tiempo real el rendimiento, la seguridad y la red de datos, así como el histórico de alarmas y averías, la pérdida de paquetes y los picos de potencia, todo ello a través de un navegador web.

Esta información en tiempo real, junto con las capacidades de acceso remoto, ayuda a mantener las máquinas en funcionamiento. EtherNet/IP permite a las máquinas transmitir de vuelta los datos al fabricante de la máquina, que puede proporcionar un diagnóstico remoto y seguro. Además, el aprovechamiento de las capacidades IT de EtherNet/IP, como la voz y el vídeo, ofrece a los fabricantes de máquinas y a los usuarios finales los ojos y los oídos que necesitan para comprender a fondo el estado de la máquina. Sólo por el hecho de tomar medidas vitales antes de que la máquina falle, los fabricantes de máquinas y sus clientes ahorran tiempo y dinero.