viernes, 18 de mayo de 2018

Buses de Campo para Automatización de Procesos

En este artículo repasamos la evolución de los principales Buses de Campo utilizados en Automatización de Procesos. En muchas Plantas ya se ha optado por buses de campo con comunicación digital, aunque no es extraño todavía encontrar cierta convivencia con dispositivos analógicos 4-20mA.


Señalamos la necesidad de implementar Aplicaciones de Gestión de Activos para poder sacar partido de la inversión en la digitalización de la Planta y la importancia, cada vez mayor, que cobra la integración de Sistemas de Adquisición, para llevar los datos generados en los procesos de planta a la Sala de Control para la optimización de los mismos, dentro de una estrategia de implantación de Industria 4.0 y IIoT.

Por último, presentamos algunas soluciones que permiten una comunicación flexible y fiable entre el nivel de Campo y el de Control.

1.- Evolución de los Buses de Campo para Automatización de Procesos: HART / Foundation Fieldbus / Profibus-PA

Existen tres Buses de Campo predominantes en Automatización de Procesos: HART, Foundation Fieldbus y Profibus-PA. Aunque cada uno de ellos tiene sus particularidades, que los hacen ser más utilizados en determinados mercados verticales, es posible verlos coexistiendo en determinadas plantas de proceso.

HART es un protocolo de comunicación que apareció en los años 80 y que está muy establecido a nivel mundial. Utiliza la señal de 4-20mA para superponer la comunicación de datos digitales entre un Master y los dispositivos de campo inteligentes. El poder utilizar el cableado de sistemas de control existentes, basados en bucle de corriente, lo han convertido en un protocolo muy utilizado y conocido, tanto por ingenieros de planta como de mantenimiento.

Foundation Fieldbus aparece a mediados de los 90 como un bus de comunicación digital serie que viene a aumentar las posibilidades de control y supervisión que ofrece HART, además de simplificar el cableado necesario en nuevas instalaciones. No obstante, el hecho de que haya más de 10.000.000 de dispositivos HART instalados hizo que la introducción fuera paulatina. Al principio fue mayoritariamente adoptado en industrias de proceso con entornos complicados o áreas explosivas, tales como refinerías, industria petroquímica, energía, farmacéuticas y nucleares. De todas formas, continúa siendo bastante habitual encontrar plantas con instalaciones antiguas HART que conviven con ampliaciones con Foundation Fieldbus.

Tanto es así, que en 2015 se crea FieldComm Group, fusionando las organizaciones Fieldbus Foundation y HART Communication Foundation, como responsable de la estandarización de ambos protocolos.


Paralelamente, a principios de los 90, se empieza a introducir en Alemania el bus de campo Profibus, que se ha convertido a lo largo de estos años en el bus de campo con más nodos instalados en Europa, de la mano de su adopción por parte de Siemens. Inicialmente, se introduce Profibus-DP, que es un bus determinístico para producción y automatización de planta.  Posteriormente, aparece Profibus-PA que es el standard Profibus para supervisión, parametrización y mantenimiento de dispositivos de campo en Automatización de Procesos. Este bus de campo es mayoritariamente escogido en plantas donde se trabaja con Profibus-DP, ya que comparten el mismo protocolo, y pueden integrarse fácilmente a través de un acoplador de segmentos. También suele ser la elección en plantas donde se utilizan controladores Siemens.

Es común encontrar también dispositivos HART existentes integrados en plantas con Profibus DP/PA. Para ello se requiere un Master HART que gestione la transferencia de datos entre el dispositivo HART y el Transducer Block de Profibus-PA.


Aunque Profibus-PA y Foundation Fieldbus utilizan la misma capa física, definida por las normas ANSI/ISA-50.02, Parte 2-1992 ó IEC 1158-2, no pueden intercambiarse los dispositivos de campo de cada bus. Profibus-PA es un bus Master/Slave mientras que Foundation Fieldbus es Peer-to-Peer. La forma en la que se parametrizan y supervisan los dispositivos es distinta en cada uno de los buses de campo.



2.- Gestión de Activos de Planta - FDT

Para rentabilizar la inversión en la digitalización de la planta a través de un bus de campo, es necesaria la implementación de una Aplicación de Gestión de Activos de Planta. Este tipo de Aplicaciones permiten configurar, parametrizar y supervisar los dispositivos de campo.
Estas Aplicaciones suelen incorporar la tecnología FDT Frame que permite acceder a los dispositivos de campo, a través de Interfaces de Comunicación o Pasarelas, independientemente del fabricante de los dispositivos.

Los dispositivos de campo que soportan FDT, se entregan con un software llamado Device DTM que permite acceder a los parámetros de configuración, supervisión y mantenimiento que cada fabricante pone a disposición del usuario en cada dispositivo. De la misma forma, los módulos de interface y pasarelas que conectan los dispositivos de campo con la sala de control disponen de un software llamado CommDTM para el mismo propósito

Algunas de las Aplicaciones de Gestión de Activos más conocidas son FieldCare® (Endress+Hauser), AMS Suite® (Emerson), Fieldmate® (Yokogawa) y PACTware®.



La Gestión de Activos puede venir acompañada de una integración con los ERP, MES y Bases de Datos a través de herramientas OPC-UA de adquisición de datos de proceso.


Más información: Gateway echocollect e – Integración de Datos de Proceso con IIoT Bases de Datos MES ERP


3.- Dispositivos de Comunicación con Buses de Campo – Interfaces y Pasarelas

Los dispositivos de comunicación (Interfaces o Pasarelas) entre los dispositivos de campo y el Host pueden ser estacionarios o portátiles.

El TH LINK PROFIBUS permite la parametrización, a través de una red Profibus-DP, de dispositivos de campo Profibus-PA y HART. Se trata de una herramienta estacionaria que, sin interferir en la red Profibus, permite no sólo la gestión de los Activos de Planta, sino que además supervisa y diagnostica de forma preventiva el estado de la red.


Más información: THLink Profibus – Gestión de Activos de Planta. Diagnóstico y Mantenimiento de Redes Profibus

La FG-200 es una pasarela estacionaria Modbus TCP a Foundation Fieldbus-H1, que permite la integración de dispositivos FF para control de procesos y gestión de activos de planta, permitiendo redundancia y su uso en áreas explosivas.


 Más información: Pasarela FG200 – Gateway Modbus TCP / Foundation Fieldbus


El mobiLink es un interface portátil que permite conectarse a través de USB ó Bluetooth tanto a HART como a Foundation Fieldbus y Profibus-PA, evitando la necesidad de tener un dispositivo para cada protocolo.

Soporta aplicaciones contenedoras FDT y puede utilizarse en áreas peligrosas para configurar y gestionar dispositivos de campo, con seguridad intrínseca, incluso en funcionamiento.

Su portabilidad permite que pueda utilizarse tanto con ordenadores de sobremesa, portátiles, tabletas y teléfonos inteligentes.


Más información: Interface mobiLink – Interface USB Bluetooth Portátil para HART / Foundation Fieldbus / Profibus PA


Para tener una visión general de las soluciones que ofrecemos para buses de campo en Automatización de Procesos, seguir el siguiente enlace:

Más información: Soluciones para buses de campo en Automatización de Procesos - HART / Foundation Fieldbus / Profibus PA / Ethernet Industrial

miércoles, 21 de marzo de 2018

Revolution Pi PC Industrial de Código Abierto basado en el Raspberry Pi

QBM – Quality by Measurement – presenta el nuevo Revolution Pi de su representada Kunbus, un PC industrial abierto, modular y económico basado en el conocido procesador Raspberry Pi.

El módulo principal monta el procesador Raspberry Pi y puede expandirse fácilmente a través de módulos de E/S y pasarelas para buses de campo, según los requisitos de cada aplicación.


El módulo con el procesador es abierto, tanto a nivel de hardware como de software, y cumple el estándar EN61131-2. Gracias a su diseño modular el Revolution Pi se puede expandir con módulos digitales y analógicos, y a la vez conectarse con las principales redes industriales a través de pasarelas de bus de campo. Mecánicamente se entrega encapsulado para su montaje en carril DIN y el módulo principal incorpora conexiones USB, Ethernet y HDMI.

Los módulos se alimentan con 24V de acuerdo con el estándar industrial.

Además de publicar el diagrama de los circuitos, Kunbus sigue rigurosamente el concepto de Código Abierto para el software. El conocido sistema operativo Raspbian de Raspberry Pi, incluyendo los drivers para los módulos de expansión, viene preinstalado de fábrica. El uso de Raspbian asegura que básicamente cualquier software o aplicación que corra en Raspberry Pi, correrá también en Revolution Pi.

Este acceso abierto y completo permite que se desarrollen programas a medida y se puedan ejecutar sin ninguna restricción. En cooperación con varios desarrolladores de software, podemos ofrecer también un potente y económico software SCADA y de control para usuarios que prefieren soluciones software acabadas. 

Como resultado de todo ello, Revolution Pi es un sistema de control compacto y adecuado para la industria.

Uno de los objetivos es ofrecer a las compañías la posibilidad de implementar soluciones para Industry 4.0 con Revolution Pi. La conexión a internet o a la nube de Revolution Pi ofrece al usuario la posibilidad de implementar una gran variedad de servicios. Así se pueden desarrollar nuevos modelos de negocio y servicios con alto valor añadido.

Existe también un fórum on-line que permite a los desarrolladores y usuarios de todo el mundo un contacto directo. Se pueden intercambiar soluciones a problemas y propuestas de mejora entre los miembros del fórum de forma abierta y rápida.

Para más información pueden ponerse en contacto con nosotros a través de los canales de comunicación habituales que aparecen en nuestra página web www.qbm.es

martes, 16 de mayo de 2017

EtherCAN Light HS: La solución de conectividad CAN-a-Ethernet más simple del mercado

QBM acaba de firmar un acuerdo de distribución de los productos de la firma Kvaser para España y Portugal.

Kvaser es una reputada empresa multinacional que suministra soluciones avanzadas CAN a ingenieros de diseño e implementación de sistemas en áreas como camiones y autobuses, coches de gasolina y eléctricos, automatización industrial, aviónica, equipos de construcción, automatización de edificios, aparatos domésticos, marina, médica, militar, ferrocarril, telecomunicaciones y textiles entre otros.

En esta entrada queremos destacar la pasarela EtherCAN Light HS, que es la respuesta de Kvaser a la compleja conectividad entre los buses CAN-a-Ethernet. El dispositivo es capaz de conectarse a Internet, a través de cualquier PC conectado a Ethernet, permitiendo a los usuarios acceder a los datos CAN desde cualquier parte del mundo. La pasarela EtherCAN ofrece también la posibilidad de comunicación entre productos CAN a través de ‘Internet of Things’, lo que permite facilitar la compatibilidad CAN-Ethernet hasta extremos no habituales hasta ahora.

EtherCAN Light HS
Aunque el bus USB ha sido tradicionalmente el método más utilizado para la transmisión de datos desde el bus CAN, la imposibilidad para acceder a estos datos de forma remota ha sido siempre un gran inconveniente. Afortunadamente ahora Ethernet puede utilizarse para la transmisión de datos desde cualquier tipo de industria, utilizando productos CAN. En el pasado la comunicación entre CAN y Ethernet ha sido siempre un desafío importante, con muchos tipos de pasarelas que carecían de la fiabilidad y simplicidad de uso que ofrece ahora la EtherCAN Light HS.

La EtheCAN es capaz de detectar y ajustar automáticamente conexiones con distintos tipos de cableado Ethernet, incluso permite establecer una conexión más estable que los tradicionales sistemas de CAN a USB, minimizando las interrupciones de conexión a Internet de manera que no haya ningún problema para la adquisición de datos en tiempo real.

Las características principales del EtherCAN Light HS:

  • Conexión de alta velocidad. Hasta 1 Mb/s.
  • Alimentación a través de Ethernet (PoE) o a través de los dispositivos con el T-CANNECTOR de Kvaser.
  • Botón de reset para restablecer los parámetros de fábrica y seleccionar la dirección IP del EtherCAN por defecto.
  • Completa compatibilidad con J1939, CANopen, NME 2000R y DeviceNet.
  • Es ligero, compacto y con un encapsulado aislado galvánicamente.

Para más información pueden ponerse en contacto con nosotros a través de los canales de comunicación habituales que aparecen en nuestra página web www.qbm.es