Versión en español de un paper escrito por Michael Bowne para PI Norteamérica y publicado en Profinews en Marzo de 2018.
Publicado con autorización de PI Norteamérica
Como llegar a Montmartre de forma segura
Un caso de fe legítima
En 2006, la empresa RATP (Regie Autonome des Transports Parisiens), la cual se desempeña como operador del ascensor inclinado de pasajeros que conduce a la capilla del Sacre Coeur en el barrio de Montmartre, en París, dio un valiente paso al futuro. El sistema de control del elevador inclinado, el cual comprende dos rutas independientes se actualizó empleando una tecnología de vanguardia que permite emplear comunicación inalámbrica para aplicaciones de seguridad funcional.
El objetivo consistía en alcanzar la más alta confiabilidad posible sin la necesidad de intervención humana. Al mismo tiempo, se buscaba aumentar la velocidad de operación de los elevadores y, por lo tanto, también aumentar la capacidad de transporte. Hasta entonces, la capacidad había sido limitada debido a la transmisión de datos mediante tecnología inductiva y el uso de tecnología de seguridad anticuada.
El nuevo concepto de control se basó en un controlador Siemens 315F en la estación superior y sistemas de I/O remoto Siemens F ET200 en las cabinas para el monitoreo de componentes críticos tales como puertas y para activar una parada de emergencia. La comunicación inalámbrica entre las cabinas y la unidad de control se realiza a través del protocolo de comunicación PROFIBUS / PROFIsafe en combinación con dos módulos de radio. Se instalaron radios DATAEAGLE 3712 (fabricados por Schildknecht) equipadas con antenas direccionales adecuadas tanto en las cabinas como en la estación superior para permitir la comunicación por radio a través de una línea de visión de 200 m.
Todos los componentes de automatización empleados contaban con aprobación para aplicaciones de seguridad. Aún en el lejano 2006, la entonces incipiente tecnología PROFIsafe ya había demostrado su eficacia empleando la transmisión inalámbrica en algunas estaciones de esquí para controlar los ascensores. Por ejemplo, en Oberstdorf o en el estadio de salto de esquí de Courchevel. Sin embargo, en una ciudad tan activa como París y en un barrio tan populoso como Montmartre, la presencia de miles de puntos de acceso WLAN ubicados alrededor del ascensor genera un ambiente de fuerte interferencia. Gracias a la experiencia adquirida en implementaciones anteriores, Schildknecht logró aislar de manera confiable estas fuentes de interferencia seleccionando el tipo de antena apropiada y estudiando cuidadosamente su ubicación.
Como se mencionó al principio, esta aplicación fue un paso valiente por parte de RATP que el paso del tiempo justificó, ya que la instalación, después de más de doce años de operación ferroviaria, no ha producido una sola falla en la comunicación ni ninguna activación de la función de seguridad por parte del enlace de radio. Así que, mirando hacia atrás en la tecnología de radio y comunicación aplicada en ese momento, hasta ahora ha valido la pena.
Profisafe y la comunicación inalámbrica
PROFIsafe fue el primer estándar de seguridad internacional aprobado según IEC61784-3-3. PROFIsafe es capaz de ser implementado completamente en software. Combinado con PROFIBUS o PROFINET, cubre la gama completa de aplicaciones de seguridad en la automatización de procesos y fabricación. PROFIsafe también permite su uso en combinación con tecnologías de transmisión inalámbrica como WLAN y Bluetooth, debido a que emplea el concepto de Black Channel.
La comunicación segura entre dos estaciones tiene como objetivo transmitir datos no adulterados (integridad) al destinatario definido (autenticidad) en el momento correcto (puntualidad). Dentro del sistema de clasificación del comité ISA SP 100 referente al cumplimiento de los requisitos de tecnología de radio, PROFIsafe está clasificada como clase 0 (la clase más alta) y PROFIBUS tiene una clasificación de clase 1.
Los módulos de radio DATAEAGLE están disponibles para diferentes tecnologías de radio. La opinión de Schildknecht es que Bluetooth 2.1 es la tecnología de radio actualmente más estable. Utiliza la banda de 2,4 GHz que no requiere aprobación y gracias a su función de salto de frecuencia proporciona una comunicación particularmente confiable.
Un gran desafío en la aplicación en Montmartre fue la alta tasa de datos cíclicos requerida para garantizar la seguridad operacional. Para alcanzar este objetivo, una interfaz PROFIBUS equipada con un software patentado se integró en el sistema de radio. Permitió alcanzar una velocidad transferencia de datos cíclica de la transmisión PROFIsafe a 1,5 Mbit / s sin modificaciones en el bus de campo o en el programa de aplicación. Las cabinas se instalaron con “circuitos de parada de emergencia” que enviaban una señal a la unidad de control a través de PROFIBUS / PROFIsafe cada 50 ms. En caso de que falte la señal durante un intervalo de tiempo de 500 ms, esto se interpreta inmediatamente como una parada de emergencia y la cabina se detiene automáticamente. La función de preproceso DATAEAGLE se configuró en 600 ms y, por lo tanto, se subordinó a la función PROFIsafe. Este tiempo de filtro ajustable evita paradas de emergencia del riel que pueden ser causadas por interferencia externa y comunicación de radio interrumpida.
Soluciones inalámbricas seguras para todas las áreas de la tecnología de automatización
En el marco de las aplicaciones actuales IoT o IIoT, la comunicación inalámbrica está adquiriendo cada vez más importancia. En este contexto, es bueno saber que la solución descrita anteriormente es adecuada para todas las tareas de automatización, incluso y especialmente en el entorno industrial, y demuestra constantemente su valor. Esto se ha demostrado con muchos ejemplos de comunicación de seguridad PROFINET / PROFIBUS / PROFIsafe combinados con módulos de radio DATAEAGLE y tecnología de radio Bluetooth, no solo en Montmartre.
Thomas Schildknecht
Schildknecht AG
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