Hablar de redes industriales, es remontarnos a mediados del siglo XX con el surgimiento de la Tercera Revolución Industrial. Ese hito empujó a la producción en masa, la cadena de suministro y electricidad hacia la automatización y, en consecuencia, el surgimiento de las TIC (tecnologías de la información y la comunicación), trayendo consigo una nueva forma de hacer las cosas.
Los elementos, como Controladores y Dispositivos de Entrada y Salida, que surgen debido a la automatización requieren estar conectados entre sí, dando origen a las redes industriales, las cuales pueden estar conformadas por: PC's Industriales, Controladores, Sistemas de Control Distribuido, Transductores y Actuadores, Módulos Inteligentes e Interfaces de Operador.
Entiendo los Niveles / Capas de las Redes Industriales
- NIVEL DE ENTRADA/SALIDA: Es el nivel más bajo de la red donde se conectan los dispositivos de adquisición de los datos en campo tales como: Sensores, interfaces de operador, electroválvulas, controladores, etc.
- NIVEL DE CONTROL: Protocolos que permiten conectar los elementos que realizan el control en la industria, tales como PLCs, sistemas de control distribuidos básicos (DCSs) y algunos PC's industriales usados para la ejecutar el control del proceso exclusivamente.
- NIVEL DE GESTIÓN: Este nivel se conoce como nivel de Información, en donde se conectan directamente DCSs, Algunos PLCs con procesadores avanzados y estaciones de trabajo para realizar el control del proceso. Este nivel maneja protocolos de comunicaciones.
Los avances en Internet y la globalización de la economía han ejercido una gran presión sobre la industria, transformando la internet tradicional (información y personas) en internet de las cosas (IoT). La necesidad de interconectar dispositivos, máquinas, procesos y personas bajo redes convergentes que permitan tomar datos en tiempo real y transformarla en información, nos permite predecir comportamientos y plasmar estrategias que aseguren el cumplimiento de los objetivos de negocio. Es esto lo que conocemos como Industria 4.0.
La llegada del Protocolo Ethernet / IP
Lanzado inicialmente en el año 2000, Ethernet/IP (Ethernet Industrial Protocol) es un protocolo estándar de red de comunicación capaz de manejar grandes cantidades de datos a velocidades de 10 Mbps o 100 Mbps, y hasta 1500 bytes por paquete. La especificación utiliza un protocolo abierto en la capa de aplicación.
Ethernet es el protocolo estándar que controla cómo se transmiten los datos en redes de área local (LAN) y redes de área extensa (WAN); sus ventajas son bien entendidas en el mundo empresarial: es interoperable, redundante, flexible, escalable, rápido y rentable, entre otros.
En la industria es especialmente popular para aplicaciones de control, pues es fácil de configurar, operar, mantener y ampliar. A su vez, permite la mezcla de productos de 10 Mbps y 100 Mbps, y es compatible con la mayoría de los conmutadores (switch) Ethernet.
Este tipo de red es el protocolo utilizado bajo el marco de referencia diseñado por Rockwell, Cisco y Panduit para la convergencia de redes de plantas industrial (CPWe) y se utiliza en PLC’s avanzados tales como 5/20E, 5/40E, 5/80E y SLC500 5/05 y permite conectar terminales de programación, módulos integradores piramidales y software de supervisión tales como Interchange, ControlView, RsView, entre otros.
La tecnología se utiliza también en ordenadores personales, mainframes, robots, dispositivos y adaptadores de entrada/salida (E/S). La especificación está respaldada por la Industrial Ethernet Association (IEA), ControlNet International (CI) y la Open DeviceNet Vendor Association (ODVA).
La influencia del protocolo Ethernet Industrial ha sido tal que, para el año 2019, su uso ya había superado a cualquier otro protocolo de comunicaciones existente en la industria.
Cuota de mercado instalada en 2019 por tecnología de conexión. Fuente: HMS Networks
Las redes y su impacto en la industria
Las redes de comunicación industrial son la columna vertebral de cualquier arquitectura de sistemas de automatización, proporcionando un poderoso medio de intercambio, control de datos y flexibilidad para conectar varios dispositivos.
Hoy toman mayor relevancia, ya que solo a través de ellas se logra la convergencia entre Redes (OT/IT), dispositivos y equipos finales, en cualquier momento y de forma segura, permitiendo la retroalimentación a los procesos productivos, haciéndolos más inteligentes y predictivos.
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