La instrumentación inteligente podría definirse como la electrónica de estos equipos lleva un microprocesador, lo que le permite procesar datos adicionales a su propósito original, y tener capacidad de comunicación a redes, y no solamente al sistema de control.
Un poco de historia
La comunicación entre dispositivos industriales se inicia en la década de los 80’s con el desarrollo de protocolos propietarios. Estos protocolos, que fueron diseñados por diferentes fabricantes eran incompatibles. Era difícil, si no imposible, el integrar los sistemas de automatización y control en uno solo.
En los años 90 hubo avances importantes, al estandarizar protocolos y la publicación por ISA del estándar piramidal de 5 niveles ISA 95. Que persigue como objetivo facilitar la conectividad entre los sistemas de control de planta OT a los sistemas de información IT (integración de sistemas empresariales y sistemas de control). Este estándar ISA 95 aplica para todo tipo de procesos industriales.
- Procesos por lotes
- Procesos continuos
- Procesos discretos
El desarrollo de los protocolos estandarizados a nivel dispositivos como, ASi, Device Net, y a nivel de sistemas de control, ControlNet, Modbus, Profibus DP, permitieron la comunicación que demanda en cada nivel la pirámide ISA 95. Ver. Fig.1
En el 2000 aparece Ethernet Industrial (Modbus TCP/IP) con las ventajas de velocidad y unificación del medio físico. Hoy día los fabricantes incorporan en algunos modelos de sus instrumentos protocolos avanzados de comunicación como EtherNet/IP u OPC UA (arquitectura unificada), lo que les permite conectarse directamente a las redes del sitio en lugar de hacerlo a través del sistema de control. Estas capacidades de la instrumentación inteligente facilitan el cambio de ISA 95 a Industria 4.0.
Ventajas de instrumentos con protocolos avanzados en la Industria 4.0
- Capacidad de conectividad. La capacidad de conectividad de los instrumentos inteligentes, permiten trasmitir mucha más información que el típico conexionado de 4-20 ma. Por ejemplo, un medidor de flujo permite enviar información no solamente de caudal, al mismo tiempo estará enviando datos de temperatura, conductividad, autodiagnóstico. Estas mediciones, más todos los datos analíticos del instrumento, pueden ser transmitidos por Ethernet, permite ahorrar en cableado y dispositivos adicionales de medición.
Un instrumento inteligente tiene capacidad para conectarse directamente a un sistema MES, (sistemas de ejecución de manufactura) permite tener disponibles directamente datos de mantenimiento y calibración. Su acceso puede ser desde un dispositivo móvil, una Tablet o teléfono, por ejemplo. Lo que nos permite en campo ubicar el instrumento y leer los datos que está generando, sin necesidad de ir al cuarto de control.
- Conexión inalámbrica. Las tecnologías de comunicación inalámbrica han ido penetradas en el ámbito industrial. Gracias a estándares como WirelessHART, una de las áreas donde estas redes están encontrando campo de aplicación es la instrumentación de procesos, en la que se combina la facilidad de instalación de los sistemas inalámbricos con las funcionalidades de diagnóstico de los instrumentos HART. la instrumentación Wireless tiene un sinnúmero de aplicaciones en la Industria, principalmente en procesos de monitoreo donde representan una alternativa más económica y práctica que la instrumentación convencional vía cable.
Otro ejemplo lo podemos ver con la aplicación del radar en medición de nivel/distancia. Cuando se requiere enviar/recibir información de forma inalámbrica. El instrumento se selecciona autónomo, siendo capaz de enviar información de su estado de batería, temperatura, posición por GPS, adicional a nivel/distancia. Tiene mucha aplicación en control de inventarios, tanques de combustibles, granos, harinas en industria de alimentos.
- Disminuye el costo de cableado. Para su conectividad usa ancho de banda en cobertura NB IoT. Muy usado por la compañía telefónicas. La mejora continua es el objetivo de todas las empresas, y la instrumentación inteligente y conectada, puede reducir ciclos de calibración y paros de planta no programados.
Conclusión
Para responder al concepto que significa Industria 4.0, todos los datos considerados relevantes de los procesos de producción deben estar disponibles en línea, ser confiables y oportunos. La correcta selección de la instrumentación inteligente lo hace posible. En SINCI®, con más de 30 años de experiencia en el área de instrumentación industrial, tenemos la capacidad para apoyarlos de la mejor manera, en la selección de instrumentos inteligentes para diferentes aplicaciones.