La criticidad de la infraestructura de comunicaciones en las redes industriales

La infraestructura de telecomunicaciones es un factor esencial a la hora de implementar las TIC y en si para la consolidación e instalación de tecnologías digitales.

La conectividad es la base para poder implementar la transformación digital de la industria Chilena y abonar terreno para la industria 4.0. Nacional y Regional.

Hoy en día, para que la industria se convierta y adopte tecnologías que les permitan ser portadoras de información necesitan una base sólida basada en una arquitectura de red industrial, se ha hecho indispensable el envió de información en el momento adecuado y en el contexto correcto.

Características de las redes industriales

La comunicación al nivel de redes industriales debe poseer unas características particulares para responder a las necesidades de comunicación, de rendimiento, de seguridad y sobre todo cuando esta debe ser en tiempo real y debe resistir en un entorno hostil en donde existen altos niveles de ruido electromagnético y condiciones ambientales exigentes.

El uso de comunicaciones industriales se puede clasificar en dos áreas principales:

1. la primera es la comunicación a nivel de campo
2. la segunda es una comunicación hacia el SCADA.

Tipos de redes industriales

Ambas realizan la transmisión de datos en tiempo real. Según el entorno en donde van a ser instaladas existen varios tipos de redes:

• Red de Factoría: Para volúmenes de información elevado y tiempos de respuesta no críticos (oficina, ventas, almacén).
• Red de Planta: Para mensajes de cualquier tamaño, detectar errores de transmisión de manera rápida, cubrir áreas extensas, priorizar información y disponer de amplio ancho de banda (módulos, células de fabricación)
• Red de célula: Para mensajes cortos, eventos discretos, mecanismos de control de error, priorización de mensajes, bajo costo de instalación y fiabilidad alta (Robots, máquinas de control numérico, PLC´s)
• Bus de campo: Para mensajes cortos, eventos discretos, mecanismos de control de error, priorización de datos, control rápido de errores, sincronización de dispositivos.

Es importante identificar el tipo de red que se quiere implementar y las necesidades a cubrir con dicha red, esto con el fin de obtener mejor calidad y cantidad en el flujo de información, ahorro en los costos tanto en la instalación como en el cableado, facilidad para agregar o sustraer elementos del sistema, reducción de errores durante la instalación y determinar con exactitud el numero de terminales y cajas de conexión.

Homogeneidad de las redes

Así como para las redes de factoría y de planta existen instalaciones homogéneas, para las redes de célula y de campo no existe tal homogeneidad, provocando que en algunos casos resulte difícil la integración de equipos de diferentes fabricantes, técnicamente hablando.

Hablando en términos de conectividad, es fundamental que el diseño de la red contemple que esta debe ser sumamente robusta, confiable, a prueba de fallas y no permitir interrupciones o interferencias, lo cual puede generar perdidas, brechas de seguridad y llegar a poner en riesgo a las personas y a los procesos.

Al momento de realizar el diseño de la red industrial se debe implementar una infraestructura confiable, que esté preparada para el futuro de los diferentes escenarios y entornos industriales, los activos de la red deben distribuirse por toda la planta teniendo en cuenta:

• Las largas distancias
• Temperaturas extremas
• Humedad
• Vibraciones
• Agua
• Polvo
• Condiciones químicas y,
• Las amenazas electromagnética.

Todos esos factores pueden influir drásticamente en el deterioro de la red, afectar su confiabilidad o acortar la vida útil.

Protocolos y estándares abiertos

En las comunicaciones industriales conviven Ethernet industrial, PROFINET, Modbus, DeviceNet y ControlNet, además de los buses de campo tradicionales. A medida que los sistemas suman dispositivos en la zona de control, la tendencia es hacia los estándares abiertos, que permiten integrar equipos de distintos fabricantes sin quedar amarrado a una sola marca.

Al diseñar la red conviene definir desde el inicio qué protocolos deben convivir, cómo se comunican entre sí y qué equipamiento hará de puente, para evitar soluciones improvisadas cuando se incorpore una máquina nueva.

Cuando TI y OT comparten la red

Durante años la red administrativa y la red de planta fueron mundos separados. Hoy los datos de producción alimentan los sistemas de gestión, y eso obliga a que los equipos de TI y de operaciones (OT) trabajen en conjunto: segmentación en VLAN para separar el tráfico de control del tráfico administrativo, accesos remotos mediante conexiones VPN para el soporte de proveedores y monitoreo permanente de los enlaces.

El objetivo es poder supervisar y mantener la planta a distancia sin abrir la puerta a interrupciones ni a incidentes de seguridad.

En Rom Mayer entendemos la importancia de la infraestructura de una red industrial, es por ello que tenemos total disposición para asesorarlo y ayudarlo en el diseño de una arquitectura de red lógica y de una infraestructura física funcional, probada y validada, que cumpla con todas las normativas y estándares, y que a su vez le permita lograr la implementación de un sistema escalable, confiable y seguro.