Comunicação através de IHMs

Interfaces homem-máquina (IHMs) são vitais para monitoramento e controle simplificados de qualquer Sistema de Controle, seja ele baseado em pequena escala ou abrangendo várias localizações geográficas. A comunicação é necessária, no entanto, independentemente do escopo do sistema de controle, pois garante transparência, reação rápida e os tomadores de decisão se desvinculam de qualquer local físico específico.

Além disso, vários sistemas de automação devem não apenas ter fortes portais de intercomunicação internos, mas também suportar a última onda de dispositivos, como smartphones e tablets. A razão por trás disso é a rápida adoção desses dispositivos pelo pessoal de operações, o que facilita a aquisição de informações e, assim, aumenta sua produtividade.

O hardware e o software de hoje fizeram amplos avanços tecnológicos para suportar essa expansão em rede, permitindo que servidores remotos interajam com IHMs e forneçam um fluxo suave de dados para todos os dispositivos. Normalmente, o uso de IHMs é limitado ao monitoramento interno e controle de dispositivos como PLCs, drives e switches , mas a sua integração com o mundo exterior tornou-se lentamente um requisito incontornável. IHMs modernas baseadas em PC resolva este problema através da comunicação constante de ida e volta com todos os dispositivos interligados.

As três principais formas de atingir esses objetivos são:

Acesso direto

Os PCs modernos já estão incorporados com hardware que pode ser usado para tais comunicações, se acoplado a software HMI adequadamente projetado . A maneira mais simples e bem estabelecida de fazer isso é através do servidor web de uma IHM. O procedimento é simples; a HMI está conectada à internet através de uma conexão ethernet. Os dados e funções da empresa estão disponíveis por meio de páginas da web e tecnologias como a nuvem, permitindo que outros dispositivos móveis os acessem por meio de endereços simples. Uma vez conectado, os comandos podem ser enviados e os dados podem ser visualizados através do dispositivo.

A segurança é uma preocupação crescente para essa comunicação aberta, mas as tecnologias de servidor da Web, como Apache HTTP e Microsoft IIS, atendem aos mais recentes padrões de segurança, como segurança SSL e HTTPS, para garantir a integridade dos dados do usuário. Como avanço, podem ser estabelecidos direitos de usuário que podem proporcionar maior segurança e redução em casos de uso indevido de autoridade. Por exemplo, um engenheiro de automação limitado a um ativo específico deve ter direitos menores do que um engenheiro que precisa gerenciar a sincronização de vários sistemas de controle espalhados pela planta.

A internet, juntamente com tecnologias como HTML5/CSS3 e armazenamento baseado em nuvem, tornam a implantação e o gerenciamento dessas IHMs extremamente fluidos. No entanto, a desvantagem também deriva dessa mesma vantagem, pois a confiabilidade excessiva na Internet pode levar à interrupção das operações em caso de falhas na rede.

TI no local

Uma abordagem mais cara, mas confiável, é o uso de hardware e software de TI no local. Essa opção oferece mais potência e flexibilidade para distribuir dados entre vários dispositivos, mas requer hardware e software especializados, além de manutenção constante. Múltiplas IHMs dentro de uma planta são conectadas através de portas ethernet, e formam uma intranet que possui todas as funcionalidades de uma internet, mas em nível local. As informações podem ser acessadas da mesma forma que antes por meio de diversos dispositivos, mas desta vez com maior segurança e de forma mais controlada.

Como pode ser óbvio, esta opção requer a configuração de uma rede interna de TI que se estenda a todos os cantos da fábrica e quaisquer escritórios associados. Idealmente, a intranet teria que ser independente do local e formar uma conexão entre todos os ativos existentes da empresa, empresa ou manufatura.

A segurança seria uma das menores preocupações da rede, mas exigiria um alto nível de manutenção e serviço constante para operar sem interrupções.

A Nuvem

Os dois métodos anteriores fizeram uso de um navegador da web para acessar páginas que contêm funções de automação. No entanto, todo o cenário mudaria se as tecnologias de nuvem fossem usadas para lidar com a maior parte do fluxo de informações, permitindo que os dispositivos interagissem de maneira mais estável, confiável e com recursos. Várias conexões redundantes permitiriam que cada dispositivo se conectasse à nuvem e acessasse as funções da IHM por meio de aplicativos de smartphone. Esses aplicativos refletiriam as mudanças nos bancos de dados e planilhas armazenadas na nuvem, que por sua vez seriam refletidas no hardware industrial instalado.

Os sistemas em nuvem são altamente flexíveis, acessíveis e extremamente seguros. Os exemplos incluem Amazon Web Services e Microsoft Cloud, que usam um alto nível de segurança virtual e física e uma série de mecanismos de backup para garantir operações contínuas nos piores casos.

Um sistema em nuvem é, portanto, a solução mais recente e viável para comunicações IHM com dispositivos remotos. A ampla disponibilidade da internet, seja na forma de redes celulares 4G, juntamente com poderosos dispositivos móveis, transformou-a em uma tecnologia industrial, que facilmente se estabeleceria nas próximas décadas.

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