se industry | septiembre 2013
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Lo nuevo en Automatización Industrial a un click de distancia. Publicación de Schneider Electric Argentina.TRANSCRIPT
SEIndustrya un click de distancia.
Septiembre 2013
> NovedadesEthernet Remote IO: lo nuevo en arquitecturas de control.Nuevas Magelis GTO: sólo para exigentes.
> Notas técnicasEnvío de email con Modicon M340.Determinismo en una red Ethernet.
> Cursos y Software 2013Los Cursos de Formación del segundo semestre y las últimas versiones de los programas de Schneider Electric.
> Zoom económicoEl mapa post primarias. Información provista por la consultora Abeceb de Dante Sica.
> EditorialEl backbone de PlantStruxure: Ethernet.
Lo nuevo en automatización industrial
> RoadShow Ethernet IndustrialBuenos Aires - Rosario
Editorial
2 SEIndustry Septiembre 2013
Estimados Lectores:
Sean ustedes bienvenidos. En esta edición del magazine
SEIndustry abarcaremos uno de los pilares más importantes
de nuestro Sistema PlantStruxure (Control y Automatización de
Procesos Industriales e Infraestructura):
Arquitecturas Ethernet.
La productividad de su planta depende de lo rápido que su
equipo puede acceder y responder a la información del proceso.
Los operadores tienen que ser capaces de ver y controlar
los parámetros clave del proceso desde cualquier lugar. Los
gerentes de producción necesitan acceso a la información
en tiempo real para tomar decisiones efi cientes. El equipo de
mantenimiento requiere de herramientas que permitan identifi car
rápidamente la causa raíz y reducir el tiempo de parada de
planta.
Para ayudar a que usted obtenga lo máximo de su proceso,
Schneider Electric ofrece una gama de soluciones de redes
y arquitecturas basadas en el estándar moderno de Ethernet
industrial. Ethernet como tecnología de redes abiertas de alta
capacidad conecta todos los dominios de la empresa, desde el
piso de planta hasta los Sistemas de Dirección, lo que permite la
optimización de la producción y gestión de la energía mejorada.
Como una tecnología robusta, Ethernet proporciona el ancho de
banda para el fl ujo de datos sin problemas de los dispositivos de
campo a los mejores sistemas de toma de decisión. Las redes
Ethernet son escalables, lo que signifi ca que se pueden ajustar a
las necesidades cambiantes de la planta.
Arquitecturas Ethernet PlantStruxure de Schneider Electric
implementan versiones estándar de los protocolos
Ethernet industrial: EtherNet / IP y Modbus TCP, impulsado
por organizaciones independientes (ODVA y Modbus
respectivamente).
Esperamos que la información brindada contribuya en su gestión
diaria y colabore a generar nuevas herramientas para superar
sus próximos desafíos.
Ing. David Llabra
Director UN IndustrySchneider Electric Argentina
Contenido
Actualizaciones 2013
Envío de email con Modicon M340.
Determinismo en una red Ethernet.
El mapa post-primarias
Novedades
Cursos y Software
Notas técnicas
Zoom económico
Ethernet Remote IO: lo nuevo en arquitecturas de control.
Nuevas Magelis GTO: sólo para exigentes.
Los Cursos de Formación del segundo
semestre y las últimas versiones de los
programas de Schneider Electric.
Oportunidades y riesgos en Argentina
2015. Información provista por la
consultora Abeceb de Dante Sica.
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Novedades
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Escalable, flexible, integrada y colaborativa, la tecnología QEIO se adapta a las necesidades actuales permitiendo modificaciones futuras de acuerdo al desarrollo de la instalación.
PlantStruxure es el nuevo concepto
de Sistemas de Control diseñado
específi camente por Schneider
Electric para hacer frente a los retos
actuales de muchos tipos diferentes
de usuarios, gerentes de planta,
gerentes de operaciones, ingenieros,
equipos de mantenimiento y
operadores, se ven benefi ciados
gracias a un sistema escalable,
fl exible, integrado y colaborativo.
Una de las principales características
de PlantStruxure es la utilización de
Ethernet como columna vertebral
de todo el sistema. Esta tecnología,
conocida como Quantum Ethernet
I/O o QEIO, es un conjunto de
nuevas características y versiones
del producto.
QEIO es compatible con arquitecturas de E/S
remotas adaptándose a sus necesidades actuales del
sistema, y permaneciendo abierta a modifi caciones
futuras de acuerdo al desarrollo de su instalación.
La arquitectura QEIO posibilita la incorporación de
drops remotos Modicon X80, una solución rentable
basada en Modicon en el formato M340 que le
permite desarrollar una arquitectura tanto compacta
como robusta.
Evolución del sistema actual a Ethernet como red de Campo
Soluciones de automatizaciónbasadas en Modicon QuantumEthernet I/O
Ventajas únicas para el cliente
El cliente puede benefi ciarse de ventajas únicas de la
arquitectura, como ser:
Flexibilidad
• QEIO aporta todos los benefi cios de la topología
Ethernet: anillo, sub-anillo posible con el anillo
principal, topología de estrella, anillo mixto con
bus y estrella.
• Es fácil conectar nuevos sub-ring o nube DIO en
cable RIO existente, ya que la mezcla DIO/RIO en
el mismo cable es ahora posible.
• Más módulos de E/S por Drop.
• Es posible mezclar ERIO con EDIO en el mismo
cableado Ethernet sin ningún impacto en el
determinismo y en la performance ERIO gracias a
la calidad de servicio (QoS)
• QEIO utiliza el mismo estándar de módulos de
E/S que la existente arquitectura Quantum S908,
por lo que, para simplifi car la actualización de la
instalación y reducir los costos, usted puede
mezclar el nuevo RIO Ethernet con el antiguo
RIO S908 en el mismo controlador.
Escalabilidad
• QEIO es escalable de acuerdo a la evolución de
su proceso, nuestra solución puede adaptarse
al mismo sin hacer grandes modifi caciones. La
versatilidad de QEIO hace que sea más fácil
añadir sensores, actuadores y otros dispositivos.
Estandarización
• QEIO se basa en el protocolo EtherNet/IP el cual
es promovido por la ODVA. El uso de dispositivos
de red, herramientas y analizadores de redes
estándar simplifi can el mantenimiento y la
formación.
• Ethernet está bien dimensionada para soportar
diferentes protocolos y servicios: Modbus TCP
y/o EtherNet/IP con QoS (Calidad de servicio).
Disponibilidad
• Alta disponibilidad a través de una arquitectura en
anillo de guirnalda nativo en los drops.
Largo plazo
• Inversión sustentable y de largo plazo gracias a la
tecnología Ethernet.
• Posibilidad de reducir el costo de desarrollo a
través de la oferta “Ready to use” con archivos
disponibles de confi guración predefi nidos para los
switchs DRS (de doble anillo).
• Modicon X80 es moderno, compacto y robusto.
Al ofrecer un gran catálogo de E/S y de módulos
de comunicación, posibilita mantener la
optimización del sistema a largo plazo.
140 CRP 31200
Para lograr estas ventajas Schneider
Electric presenta tres nuevos módulos de
comunicación:
Cabecera de comunicación
• Pantalla frontal para el
diagnóstico en el cumplimiento
del estándar ODVA.
• Un puerto interLINK permite la
mezcla de las redes DIO y RIO
en el mismo cable.
• Un puerto de servicio para
conectar la PC, un HMI local o
dispositivos DIO.
• Dos puertos adicionales
permiten realizar el anillo en
guirnalda de comunicación.
Adaptadores de comunicación
• Interruptores giratorios para
confi gurar la dirección del
drop.
• Un puerto de servicio para
conectar la PC, HMI local o
nube DIO.
• Dos
puertos
adicionales
permiten
realizar el
anillo en
guirnalda.
140 CRA 31200 BMX CRA 31200
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Novedades
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Entradas/salidas remotas (ERIO) Entradas/salidas distribuidas (EDIO)
Un drop Ethernet de E/S remotas es un conjunto de
módulos de entradas/salidas localizados en uno, dos,
o más bastidores conectados en una red Ethernet.
Un dispositivo de E/S Ethernet distribuidas es
un dispositivo conectado en una red Ethernet
dedicada o en la misma red Ethernet E/S remotas. >
>Defi niciones de ERIO y EDIO
Soluciones en Control de Automatismos
ARQUITECTURA SIMPLE
Topología anillo
Gracias a la utilización de protocolos de redundancia
como RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) los
módulos CRP y CRA pueden estar conectados
en una topología de anillo para aumentar la
disponibilidad global del proceso. La red ‘ingresa’ en
uno de los puertos del modulo y ‘sale’ del dispositivo
por el otro puerto para llegar al siguiente dispositivo.
Por lo que, tanto la cabecera EIO (CRP) como los
adaptadores de drop (CRA) tienen dos puertos
Ethernet y un switch embebido.
Novedades
ARQUITECTURAS MIXTAS
RIO y DIO en la misma red
1, 2 Interlink de redes DIO y RIO 3 Puerto Fibra Óptica 4 Switch DRS
ARQUITECTURAS DE LARGA DISTANCIA
Arquitectura HSBY QEIO utilizando cables de fi bra óptica
Algunos ejemplos de ArquitecturasQEIO permite desarrollar diferentes arquitecturas de acuerdo a las necesidades del proceso. A continuación se muestran algunas de las posibles configuraciones con RIO y DIO en Ethernet.
Conclusión
Finalmente podemos decir que
Schneider Electric ofrece una
nueva tecnología, un sistema
integrado, fl exible, estándar
(basado en Ethernet), una
arquitectura de colaboración
para el proceso y una
infraestructura de aplicaciones
realmente diferenciadora que
le permitirá lograr al usuario
fi nal una reducción sustancial
en los tiempos de parada no
programada, en los tiempos
de desarrollo de la ingeniería y
una inversión sustentable en el
tiempo compatible con futuras
ampliaciones.
Si está en Buenos Aires (septiembre) o Rosario (octubre), ésta es su
oportunidad de participar en un evento interactivo donde conocerá las
funciones y los benefi cios que puede aportarle a su trabajo diario.
¿Quiere ser parte de nuestro RoadShow Ethernet Industrial?
Quiero recibir más información
> Tecnología de punta
> Comunicación optimizada
> Fácil de instalar y sustentable
> Adaptado a su entorno
> Robusto para aplicaciones específi cas
Tecnología de Punta
El rango de 5
tamaños de
pantalla consta
de una pantalla
de 65 K TFT
a color que
proporciona
la mejor
visualización en
la historia de la
gama Magelis.
El diseño del panel, con retroiluminación LED, permite
ahorro de energía y funcionalidad.
La pantalla de 7 “de ancho ofrece un aumento de
40% en el área de pantalla disponible. El teclado
externo, también disponible con la pantalla de 3,5”,
posibilita al área de la
pantalla proporcionar la
máxima información.
Comunicación
Optimizada
El puerto Ethernet integrado
en todos los modelos de Magelis GTO ofrece control
de acceso remoto y proporciona una fácil integración
en su estructura de IT.
Los restantes puertos de comunicación permiten el
uso operativo fácil, así como un fácil mantenimiento.
Fácil de instalar/ oferta sustentable
Con
Magelis
GTO puede
confi ar
en una
inversión
a largo
plazo. El
tamaño del
calado es el
mismo para
la nueva
gama en todo el rango, lo que le permite un recambio
inmediato cuando el actual panel necesita ser
reemplazado.
La herramienta de confi guración (software) es la
misma para permitirle un inmediato reinicio de las
operaciones.
Programado con Vijeo Designer
Magelis GTO: el primer terminal optimizado en funcionamiento y performance para aplicaciones exigentes
SEIndustry Septiembre 2013 7
La instalación se facilita con:
• Solo 4 tornillos de sujeción para todo el rango
• Único y rápido conector de alimentación para
todo el rango
• Los conectores se encuentran localizados en el
mismo panel para facilitar el cableado
Magelis GTO es parte de la solución
Incluido en SoMachine V3.1
Adaptado a su entorno
Sean cuales sean los requerimientos de
operación, se puede encontrar una solución
adecuada con Magelis GTO.
Especialmente adaptada a ambientes calientes la
gama permite la operación de hasta 55°C.
Si necesita un panel resistente para ambientes
hostiles, le ofrecemos un conjunto de accesorios de
protección contra sustancias químicas y petrolíferas.
Si está expuesto a restricciones marinas, riesgos
explosivos o lugares peligrosos la gama cumple con
las certifi caciones apropiadas: Marine Bridge and
Deck, ATEX (Cat 3 certifi cates ) e ISA 1212 permiten
la instalación en estas aplicaciones específi cas.
Certifi cado
De acuerdo a estándares internacionales.
Novedades
Desarrollado de acuerdo con DIN EN 1672-2,
“Maquina de procesamiento de alimentos
-Requisitos de seguridad e higiene” los paneles
pueden proporcionar limpieza y desinfección
ejemplares.
Su grado de protección IP66K los hace resistente a
chorros de agua de hasta 10 bar sin comprometer
su estanqueidad conforme a la FDA 21 CFR
177.2006. El revestimiento de conformación de las
partes electrónicas reduce al mínimo el riesgo de
condensación.
Su limpieza se da por la ausencia de juntas metálicas
frontales y por la resistencia a la corrosión por acero
inoxidable grado 304 en su cubierta.
Para satisfacer sus necesidades, se encuentran
disponibles en diferentes tamaños: 5.7”, 10.4” y 12.1”
y pueden ser montadas de la misma manera que la
medida estándar.
Magelis GTO ofrece un completo rango de paneles de acero inoxidable especialmente diseñados para cumplir con las exigentes restricciones de la industria farmacéutica y alimenticia
Completa trazabilidad es posible gracias al software
Vijeo Designer IDS compatible con CFR21 part 11.
Rango específico desarrollado para aplicaciones farmacéuticas y alimenticias
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Notas técnicas
La función de envío de correo electrónico en el
PLC M340 se utiliza desde su puerto Ethernet
embebido en la CPU o bien, con desde módulo
RTU (BMXNOR200). En la presente nota técnica se
describirá la confi guración para el envío de Email
desde la CPU.
Como consideraciones especiales debe tener en
cuenta que el fi rmware de la CPU debe ser versión
v2.0 o superior y como mínimo Unity Pro v4.0 debe
ser utilizado.
En este ejemplo se utilizaremos una utilidad SMTP
libre conocida como ArGoSoft funcionando como
servidor de correo electrónico, en una aplicación
real, en algunas ocasiones, deberán tenerse algunas
consideraciones especiales de confi guración para
que el envío funcione correctamente.
PROCEDIMIENTO
En su aplicación Unity Pro abra la red Ethernet,
compruebe que la red está confi gurada para una
CPU v2.0 M340 y el servicio SMTP está activado.
Haga luego clic en la fi cha SMTP.
Introduzca la dirección IP de su servidor SMTP y
seleccione el puerto que está escuchando (puerto 25
es el valor predeterminado).
Envío de Emails desde un PLC M340 por el puerto Ethernet de su CPU
Consideraciones de configuración
Complete la información de encabezado en el correo
electrónico que va a enviar, el M340 le permite tener
3 encabezados de correo diferentes que signifi ca que
puede enviar hasta 3 mensajes de correo electrónico.
Nota: El tamaño máximo del mensaje de correo
electrónico es 1Kbyte el cual incluye el encabezado
del correo electrónico.
Si su servidor de correo electrónico SMTP requiere un
nombre de usuario y contraseña, ésta tendrá que ser
habilitada en la confi guración de SMTP.
Valide los cambios y, a continuación, abra la
confi guración de proyecto en Herramientas>
Confi guración del proyecto.
En la confi guración del proyecto (ver sig. captura)
asegúrese que todos los tipos de datos se
encuentren chequeados, a continuación, pulse
Aceptar.
Esto permitirá que las matrices puedan ser utilizadas
directamente en el programa.
La función de envío de correo electrónico en el
Utilizando ArGoSoft, utilidad SMTP libre funcionando como servidor de correo electrónico.
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En la aplicación
de Unity
Pro agregue
un bloque
de función
ADDM y uno
SEND_EMAIL.
Asegúrese de
que se muestre
la entrada EN /
ENO.
Para enviar
un e-mail la
entrada al
bloque ADDM
siempre será
una cadena
de entrada ‘0
.0.3 ‘, que le indica al M340 utilizar el puerto Ethernet
incorporado. La entrada HEAD_KEY elige qué
encabezado de correo usar desde la confi guración
SMTP.
Si el ASUNTO aparece en el encabezado de correo,
entonces la entrada SUBJ_STR puede ser dejada en
blanco, de lo contrario, tendrá que poner una cadena
de entrada como asunto del correo electrónico.
La entrada BODY_STR es una cadena STRING que
servirá como cuerpo del correo electrónico, debe
tener en cuenta que todo el correo electrónico no
puede ser superior a 1Kbyte de tamaño.
La entrada GEST es una matriz de 4 palabras, las
cuales sirven como parámetros de gestión para el
bloque de función SEND_EMAIL (ver los archivos de
ayuda de Unity para más información).
En este ejemplo, cada vez que %M0 cambia de
estado, se enviará un correo electrónico al destino
que aparece en el encabezado de correo.
Puede iniciar una tabla de animación y confi rmar
que el email se está enviando. Si este valor está
cambiando y no hay ningún código de error en la
palabra 2, entonces el correo electrónico está siendo
enviado.
Cabe aclarar que lo anteriormente descripto sólo
indica que el M340 envió el mensaje y no garantiza
que el mensaje fue recibido, , corresponde al servidor
SMTP entregar correctamente el mensaje a su
destino.
Si no hay errores,
entonces puede
iniciar sesión en
su Email Server y
confi rmar que el
mensaje ha sido
entregado.
Abra, nuevo correo
Y lea el mensaje.
Aspectos que deben considerarse
por fuera del M340
• En este ejemplo se utiliza un servidor SMTP
(ArGoSoft) para demostrar la capacidad de M340
de enviar un correo electrónico.
• En una aplicación real el M340 deberá estar en el
dominio de los clientes.
• El servidor SMTP al que el M340 apunta tiene que
ser capaz de aceptar el mensaje directamente
desde el M340 y rutearlo adecuadamente.
Si el servidor SMTP no está confi gurado para hacer
esto, entonces el correo electrónico enviado por el
M340 no se procesará correctamente.
Notas técnicas
Diseño de una red Ethernet Determinística
Soluciones de Automatización
Garantizando los tiempos de respuesta en una red industrial.
Introducción
Las soluciones de automatización han evolucionado
considerablemente desde que el primer PLC
Modicon fue lanzado hace más de cuatro décadas,
las soluciones industriales utilizaban inicialmente
redes propietarias, equipos de cada proveedor
comunicaban a través de un protocolo de bus y cable
propietarios. Con el tiempo, los requisitos impuestos
a la red han crecido, las velocidades de transmisión,
transparencia y los requisitos de conectividad de los
dispositivos están impulsando a los clientes lejos de
las soluciones propietarias tradicionales.
Las redes basadas en Ethernet representan
el siguiente paso en la evolución de las redes
industriales, se ha tardado más de 10 años de
Ethernet para llegar a este punto de su ciclo
evolutivo, ya Schneider Electric presentó Modbus/
TCP en 1998.
Inicialmente el desarrollo de Ethernet fue restringido
a los niveles de planta y de empresa de la red
de automatización pero con el tiempo ha podido
penetrar en los niveles del bus de proceso y de
campo de la red, como se muestra en la siguiente
fi gura.
Figura 1: Subdivisiones de la redes industriales de automatización
12 SEIndustry Septiembre 2013
La fi gura 2 muestra el grado en que los protocolos
Ethernet industriales se implementan a nivel de
dispositivo, como es sabido, en 2008, Modbus/TCP
y EtherNet/IP convergieron en la especifi cación CIP
y como resultado de esto, Modbus/TCP y EtherNet/
IP dominan el mercado con más de un 50% de los
dispositivos Ethernet.
Figura 2
El movimiento de la redes de planta y control a nivel
de dispositivo representa un hito importante en la
evolución de Ethernet industrial dado que a nivel de
dispositivo los requerimientos son diferentes que al de
redes de la planta y control.
Uno de estos parámetros clave en la red de
dispositivos es el determinismo, el presente
documento tratará sobre el determinismo en redes
Ethernet, diferenciará entre los diferentes protocolos
Ethernet industriales y categorizará el rendimiento
relativo.
Determinismo en Ethernet
Un sistema determinístico es considerado como
predecible, produciendo un tiempo de respuesta
calculable y consistente entre dos dispositivos
fi nales. El determinismo en Ethernet se ve afectado
por dos elementos: el determinismo del sistema y el
determinismo de la red.
El determinismo del sistema puede ser considerado
como el tiempo de respuesta de la aplicación, o
la cantidad de tiempo que toma a una entrada
en un modulo de E/S para encender, más el
tiempo necesario para que el PLC detecte el
cambio de su estado, la lógica de PLC para
resolverlo y posteriormente escribir la salida lógica
correspondiente del módulo de E/S.
El determinismo de red se refi ere a la capacidad
de la red para propagar constantemente datos
entre puntos fi nales dentro de un marco de tiempo
garantizado.
El determinismo puede ser un requisito clave para
las soluciones de automatización industrial, es
importante tener en cuenta que la red representa un
eslabón de la cadena de la actividad de la aplicación.
En una aplicación tradicional de exploración de IO,
la CPU del PLC procesa la lógica y envía los datos a
un módulo de interfaz de red en el PLC, que envía a
su vez, los datos a través de la red hasta el modulo
de IO. Los datos se devuelven luego por el mismo
camino desde el modulo de IO al PLC.
La red representa una parte del tiempo de
procesamiento de la aplicación y contribuye al
determinismo general del sistema.
Hay una variedad de protocolos Ethernet industriales
disponibles en el mercado hoy en día, por lo que para
evaluar el determinismo los protocolos se pueden
dividir en dos subcategorías principales:
Soluciones con productos de utilización
comercial
Los protocolos Ethernet industriales que encajan
en esta categoría están diseñados para interoperar
con productos que soportan las capas 1-4 (capa
física a capa de transporte) del modelo OSI
estándar. La capa de aplicación de estos protocolos
son diferentes, pero el soporte de las capas 1-4
permite realizar un “plug and play” con la mayoría
de equipos Ethernet. Las soluciones con equipos
de esta categoría pueden ser capaces de cumplir
con los requisitos de determinismo de la mayoría
de las aplicaciones de automatización. Ejemplos de
protocolos son EtherNet/IP y Modbus/TCP.
Soluciones diseñadas para optimizar el tiempo
de transmisión de la red
Hay una gran variedad de aplicaciones de
automatización que requieren determinismo con
una sincronización excepcional. Aplicaciones de
movimiento, por ejemplo, tienen estrictos requisitos
en el determinismo de la aplicación. Las soluciones
tradicionales no podrían entregar la performance
necesaria para soportar este tipo de aplicaciones.
Los proveedores tienen que customizar el protocolo
Ethernet para abarcar estos mercados, lo cual
requiere necesariamente de chips dedicados.
De esta forma se soporta la capa física del stack (solo
SEIndustry Septiembre 2013 13
capa 1) permitiendo a los usuarios utilizar los mismos
cables y conectores,pero el protocolo de capas
superiores no trabajarán con soluciones/equipos de
utilización comercial.
Ejemplos de estos protocolos incluyen SERCOS,
PROFINET IRT y EtherCat.
Las soluciones estándar ofrecen una serie de
ventajas, entre ellas:
Capacidad para trabajar con equipos de
diferentes proveedores
Una de las principales ventajas de avanzar hacia
una solución basada en estándares es eliminar la
dependencia de un cliente en un solo proveedor.
Productos de múltiples fabricantes resultan en
un aumento de la competencia lo que equivale a
un ahorro de costo. Una segunda ventaja es la
eliminación de la dependencia de un cliente en los
planes de trabajo de un solo proveedor, permitiendo
a los clientes acceder a nuevas características y
tecnologías más rápidamente.
Bajo costo de la solución
Las soluciones con chips personalizados son más
caras que las soluciones estándar, estas utilizan
componentes estándar con mayores volúmenes que
los componentes personalizados, lo que reduce los
costos del producto.
Gran catálogo de dispositivos
Las soluciones estándar ofrecen una gran variedad
de opciones para ampliar las arquitecturas. Por
ejemplo, switchs con variedad de número de
puertos, dispositivos inalámbricos, enlaces de fi bra,
acceso remoto, y soluciones de seguridad pueden
incorporarse en las redes.
Escalabilidad de la red (por dispositivos de red y
por bytes de dispositivo)
Los sistemas basados en las implementaciones
de Ethernet personalizadas ponen restricciones
en el número de dispositivos, así como la cantidad
de datos que pueden ser procesados en una sola
red con el fi n de lograr el rendimiento óptimo. Las
soluciones estándar en general permiten una mayor
incremento de dispositivos y de datos por dispositivo
Posibilidad de añadir y quitar fácilmente
dispositivos de una confi guración
Puede ser difícil agregar o quitar dispositivos en
soluciones personalizadas. Por ejemplo, una solución
utilizando ranura de tiempo asigna a cada dispositivo
un marco de tiempo específi co cuando se puede
comunicar. En tal escenario, la adición o la eliminación
de un dispositivo afecta temporalmente el sistema,
como solución se debe volver a calcular cómo se
asignan los intervalos de tiempo a los dispositivos.
Estimaciones de la industria indican que
las soluciones estándar pueden satisfacer
aproximadamente el 85% de las solicitudes y el otro
10% usando reglas apropiadas en el diseño de redes.
Reglas deterministas en el diseño de la red
Las soluciones que utilizan protocolos estándar
no poseen el mismo rígido control sobre el tiempo
de sincronización que las soluciones con chips
personalizados. Pero las soluciones estándar pueden
ser deterministas si se aplican correctamente.
Tres técnicas que permiten un comportamiento
determinístico en soluciones estándar se presentan a
continuación:
Utilizar infraestructura Full Duplex
Las primeras implementaciones de Ethernet utilizaban
Hubs, las redes que utilizan Hubs experimentan
colisiones de datos que impactan directamente
en el determinismo. Por el contrario, los switches
Ethernet posibilitan el comportamiento determinista
al utilizar el paradigma “store and forward” en full
duplex. La comunicación full duplex asegura que no
existan colisiones o retrasos de los paquetes que
van en direcciones opuestas en el mismo cable. Los
switches “store and forward” esperan hasta que
hayan recibido completamente cada paquete antes
de enviarlo a la dirección de destino, estos switchs
agregan un tiempo de retardo (rangos 20 -110 micro
segundos, dependiendo del tamaño del paquete)
pero permiten la calidad de de servicio (QoS) que se
describe en la siguiente sección.
Otras características de los switches que impactan en
el determinismo de la red son el límite en la tasa de
broadcast y el fi ltrado de multicast.
Un broadcast excesivo puede afectar el determinismo
por congestionar los buffers de los dispositivos
fi nales, la limitación en la tasa de broadcast protege
los dispositivos fi nales de emisión excesiva al
restringir el tráfi co de difusión por encima de un nivel
confi gurado.
El multicast es un método de distribución de
mensajes en tiempo real, pero puede ser perjudicial
si se inunda a todos los dispositivos fi nales de
una subred. Con el fi ltrado de multicast, el switch
distribuye los mensajes multicast a los dispositivos
14 SEIndustry Septiembre 2013
fi nales registrados para
recibirlos (no a todos los
switches en la subred).
Confi guración de
Calidad de Servicio
La Calidad de servicio
(QoS) es una técnica
utilizada para priorizar el
tráfi co en una red Ethernet,
este puede ser priorizado
basado en la aplicación o
en el puerto.
La implementación del QoS ayuda a determinar
los tiempos de retardo y/o jitter, estas cuentan con
múltiples clases de prioridad confi guradas, por
ejemplo, un administrador podría confi gurar tráfi co
de IOScanning en el nodo fi nal con mayor prioridad
que otro tipo de tráfi co (HMI, SNMP, etc.), cuando el
switch recibe tráfi co desde el nodo fi nal, el tráfi co de
IOScanning será enviado adelante (incluso si se ha
recibido después que el resto) debido a la priorización
aplicada por el nodo fi nal.
Los elementos con QoS todavía pueden contribuir
a la latencia/jitter de la red dado que el switch
podría estar en proceso de envío de un paquete de
prioridad más baja cuando se recibe un paquete
prioritario. Por lo tanto, cada switch puede introducir
un retraso potencial asociado con el tiempo máximo
para enviar un único paquete antes de que el tráfi co
prioritario pueda ser enviado, este retardo dependerá
del tamaño del paquete de prioridad más baja a ser
enviado por el switch.
Diseño de red controlado
Tal vez la mejor manera de garantizar el determinismo
en redes que utilizan productos estándar es mediante
el control del tamaño y la confi guración de la red.
Cada nodo en la red presenta un cierto grado de
latencia y jitter. Si la confi guración y el tamaño de la red
están restringidos, la máxima latencia/jitter de la red
puede calcularse, garantizando un comportamiento
determinista, por ejemplo, un fabricante podría
especifi car el comportamiento determinista para una
arquitectura de anillo con 32 estaciones.
Un segundo parámetro que afecta el determinismo
se encuentra en el control de la cantidad y el tipo de
tráfi co en la red, el tiempo de transmisión puede ser
reducido por el diseño de la red, de modo que cada
dispositivo esclavo genere un único paquete cada 5
ms o más destinado para el maestro.
La red también puede ser diseñada para evitar la
generación de paquetes de alta prioridad entre los
dispositivos esclavos.
La mejor manera de ilustrar el potencial determinístico
de una solución estándar es a través de algunos
ejemplos, el rendimiento puede variar en función de la
aplicación y del protocolo utilizado, pero los ejemplos
proporcionan un nivel aproximado de magnitud para
el rendimiento determinista.
Ejemplo 1: Retardo de red para enviar datos desde
el PLC al módulo IO y viceversa
PLC en arquitectura anillo con 31 drops IO y 800
bytes/400 bytesdeterminismo de red: 5,5 ms.
Ejemplo 2: Retardo de red para enviar datos de PLC
a IO y viceversa
PLC en arquitectura anillo con 3 drops IO, 64
bytes/64 bytesdeterminismo de red: 0.25 ms.
Tenga en cuenta que los tiempos proporcionados en
los ejemplos 1 y 2 asumen un único scan con varios
drops con ningún tráfi co de alta prioridad entre drops.
Conclusión
Los protocolos creados para trabajar con
equipos estándar ofrecen una solución rentable
y escalable.
Ethernet seguirá penetrando agresivamente en
las soluciones de automatización industrial en las
próximas décadas, y el crecimiento más espectacular
se producirá a nivel de dispositivo, hay una variedad
de protocolos Ethernet industriales disponibles en el
mercado hoy en día, por lo que los clientes deberán
elegir el protocolo más adecuado para satisfacer
las necesidades de sus aplicaciones específi cas.
Los protocolos creados para trabajar con equipos
estándar ofrecen una solución rentable y escalable
que satisface los requisitos de determinismo para la
mayoría de aplicaciones de automatización.
SEIndustry Septiembre 2013 15
Actualizaciones
Mayo
16/05/13 Vijeo Citect V7.30 Service Pack 1
Junio
07/06/13 Unity Pro_V7.0_HF2005034110/06/13 ATV71 EtherCAT ESI fi le V5.7 10/06/13 ATV71 PROFINET gsdml fi le 22/06/13 Hotfi x for PL7 Pro V4.5 SP5
Julio
21/07/13 SoMove Lite - v1.8.2.0 28/07/13 Advantys Confi guration Tool Patch V7.0.0.3
Cursos de Formación
Software
7.0.0.3
La herramienta para alcanzar sus metas
Duración Buenos Aires Rosario Cordoba Mendoza Salta San Juan Villa Mercedes
Motores 8 hs 21-Ago 27-Ago
PCP Nueva versión 16 hs 22 y 23-Ago 09 y10-Oct 07 y 08-Oct 28 y 29-Ago
Altivar 312 8 hs 24-Oct 8-Ago 30-Ago
Altivar 71 Actualizado 16 hs 25 y 26-Sep 09 y 10-Oct 01 y 02-Ago
Servos Lexium 16hs 06 y 07-Ago 25 y 26-Sep
Sensores 8 hs 8-Oct
Zelio Logic 16 hs 02 y 03-Oct 29 y 30-Oct
PLC 1 16 hs 17 y 18-Sep 10 y 11-Sep 05 y 06-Ago 08 y 09-Oct 23 Y 24-Sep
PLC 2 8 hs 19-Sep 12-Sep 7-Ago 10-Oct 25-Sep
PLC 3 8 hs 25-Sep 8-Ago 11-Oct 26-Sep
PLC 4 8 hs 26-Sep 9-Ago
Automatismo Industrial 40 hs 12 al 16-Ago 16 al 20-Sep
Terminales Gráfi cas 16 hs 17 y 18-Sep 21 y 22-Ago 01 y 02-Ago 15 y 16-Oct
So Machine Nuevo 24hs 16 al 18-Oct
PLC Avanzado - Nivel 1 16 hs 10 y 11-Sep 31-Oct
PLC Avanzado - Nivel 2 16 hs 12 y 13-Sep
Redes Industriales 16 hs 08 y 09-Oct
Scada - Vijeo Citect 24 hs 22 al 24-Oct
Unity Pro Actualizado 24 hs 29 al 31-Oct
Informes e inscripción >
16 SEIndustry Septiembre 2013
SEIndustry Septiembre 2013 17
Economía
Elecciones: ¿cambio de rumbo?
En materia de política económica, en lo que va del año, los protagonistas fueron las reservas, el dólar blue
y la infl ación. En tanto que lo seguirán siendo hasta octubre. Con ello, permanecerán las restricciones y las
intervenciones al mercado.
Oportunidades y riesgos en argentina 2015. El mapa político
Las principales tendencias de cara a las PASO en las jurisdicciones más importantes del país. Buenos Aires,
CABA, Córdoba, Santa Fe y Mendoza.¿Dónde se peleará la contienda electoral que viene y las próximas? Al
parecer, lo que importa es la gestión.
Seminario “Oportunidades y riesgos en argentina 2015:
el mapa político y económico post-primarias”
Daniel Arroyo, Juan Germano y Dante Sica, ofrecieron su visión de las perspectivas y la realidad social, política
y económica del momento electoral que vive el país y lo que puede traer como resultados.
Información provista por la consultora Abeceb de Dante Sica
Oportunidades y riesgos en Argentina 2015: El mapa político y económico post-primarias
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