CONTROLES INDUSTRIALES EN INTERNET
Francys D. Estrada
Gtme Edif. Fco. De Miranda, Ph, Ofc G/K
Telf: 239.16.31/239.48.31/ Gtmeaut4@Cantv.Net
Resumen
Con la utilización de tecnologías como Internet se están desarrollando nuevas formas de accesar a la información que sólo podría ser visualizada localmente como es el caso de los controles industriales; desde luego que no se pretende controlar procesos críticos desde un lugar remoto sino mas bien ayudar a aquellas personas, usuarios casuales, poder obtener de una manera rápida y confiable datos que puedan en un momento dado necesitar para tomar una decisión de producción o de mercado.
Abstract
With the use of technologies like Internet there are new way of accessing information that only could be displayed locally like Industrial controls. Whilst these technologies does not try to control critical process from remote place they can help to those people, casual user, to get quickly and reliably data that they could need to make a decision about production or marketing.
Keyword: Internet, Intranet, Push, ActiveX, Java, SCADA, HMI
INTRODUCCIÓN
En este planteamiento se espera dar una visión de las nuevas tecnologías aplicadas a Internet, tales como ActiveX, Java, Push, entre otras, que están cambiando la forma como potencialmente cualquier usuario con acceso puede ver, controlar, obtener reportes de su planta en cualquier lugar del mundo.
Quienes serán los usuarios del Control de Proceso a través de Internet
Solución Tradicional.
La tradicional solución es familiar para aquellos que hallan trabajado con Sistema de Control Distribuido (DCS) o Sistema Supervisorio y de adquisición de datos (SCADA). Los productos tradicionales, grandes o pequeños, requieren adquirir algún software de Interfaz hombre máquina HMI (Human Machine Interface) con hardware adicional y usar este hardware exclusivo para realizar dichas funciones.
Además los usuarios de los sistemas de monitoreo fueron localizados dentro de la misma área con los sistemas mismos, y no había la necesidad de preocuparse de otra cosa que se ejecutase en otra red dentro de la misma planta.
Con el crecimiento de compañías, organizaciones y por supuesto, de plantas distribuidas, ha habido un rápido incremento en la necesidad por diseminar la información de la planta a un número creciente de usuarios.
De hecho, los usuarios podrían ser clasificados como dedicados o casuales. El usuario dedicado es aquel que necesita acceder a todos los aspectos del proceso. Pero el mayor crecimiento, sin embargo, ha sido el usuario casual: que no necesita accesar todo el tiempo, o no se quiere que él tenga la habilidad de controlar el proceso. Sin embargo, el reto es que el usuario casual esté a kilómetros de distancia, en el centro empresarial, y necesita los datos de producción diarios.
Por todo esto, los programas especializados están siendo actualizado y estos no necesitará estar en su laptop. Debido a la naturaleza remota IT (Internet Tecnología) ha captado adeptos, configurando servidores, cuentas, lista de acceso, etc. y además de asegurarse que no cualquiera pueda producir un crack en el sistema.
Muchas compañías están reconociendo que el servicio a los usuarios causales es crítico en cualquiera de la instalaciones SCADA/HMI futuras.
Es aquí donde la tecnología de Internet entra.
Antes de discutir las posibles soluciones para el problema de los servicios de esta nueva raza de usuarios casuales, necesitamos definir algunos términos comunes.
"En estos momentos, no hay nadie que pueda negar que Internet está en un estado de crecimiento explosivo: Actuales investigaciones indican que hacia el final de 1996 existió 34.6 millones de usuarios de WWW con 30 millones de equipos Web-enable. Estas investigaciones proyectan que para el año 2000, 163 millones de usuarios y 233 millones de equipos" (STEIN,1997).
Como la tecnología comienza a desarrollarse, ya se está formando un nuevo lenguaje. Esto es natural, pues facilita la comunicación entre los que trabajan en el campo.
Algunas palabras que configuran este nuevo lenguaje son Internet e Intranet
Internet: Creada en los años 70 como un proyecto de DARPA para unir el gobierno, la milicia, la industria, y centro de investigaciones universitarias en una simple y descentralizada red de computadoras, donde el Internet, al igual que Unix, habían comenzado como un hobby académico.
Intranet: creada en los años 90 proviene de la tecnología de Internet y significa compartir datos con muchos sitios relacionados principalmente dentro de una empresa.
Entonces Intranet es típicamente una forma mas especializada del gran conjunto que conforma Internet.
Otro término el cual se requiere su atención es el de cliente-servidor
Servidor: Un programa de computadora el cual responde por requerimiento de datos o realizar requeridas acciones. Como ejemplo una base de datos.
Cliente: Un programa de computadora el cual hace aquellos requerimientos, ejemplo un programa que hace la lectura desde una base de datos.
En las modernas aplicaciones se requiere tanto de clientes como servidores.
En realidad muchos SCADA/HMI han venido usando los modelos de cliente/ servidor por años.
Otro de los términos que han venido ganando popularidad es de Cliente liviano (Thin Client) y cliente pesado (Fat Client)
Fat Client: Es el aprovechamiento tradicional de datos, donde el cliente ha sido dotado de "inteligencia" y realiza muchos procesamientos locales.
Thin client: Poseen poco procesamiento local, son más débiles y por supuesto, fáciles de manejar o administrar.
La cantidad de datos requeridos por un cliente fat es constante mientras que un cliente más delgado típicamente requerirá de un servidor mayor con mayor capacidad de procesamiento y administración.
Otro elemento que influye para la realización de un control de proceso en Internet es la Seguridad.
Como Internet utiliza un protocolo estándar, cualquier persona con una máquina y los equipos apropiados puede, con un decodificador, interceptar cualquier mensaje TCP/IP enviado a cualquier dirección en el segmento de una red.
En respuesta a este vacío de seguridad, la comunidad de estándares de Internet ha producido cierta seguridad que significa codificar ciertos paquetes. Ellos denominaron este estandar como "Secure Sockets", y su implementación es conocida como Secure Sockets Layer (SSL).
SSL V3.0 es un protocolo de seguridad que previene, interceptar conversaciones ajenas, interferir o pérdidas de mensajes en Internet.
El SSL protocolo crea un canal seguridad, de tal forma que si alguien intercepta un paquete, éste no podrá decodificar y obtener los datos.
Con la seguridad de comunicación garantizada, los usuarios de SSL pueden realizar operaciones privadas tales como pagos por consumo de comidas, reservar boletos aéreos u obtener información plantas.
Tradicionalmente, los clientes en una aplicación Cliente/ Servidor en los sistemas SCADA son por lo general del tipo "FAT Client" y tienen redes propietarias.
Requieren de estaciones propietarias tanto para las labores de ingeniería como para la configuración del sistema y de máquinas dedicadas para correr las aplicaciones HMI (Human Machine Interface)
Crecimiento de Internet
Pero con el crecimiento de Internet se han sucitado diversos cambios y uno de ellos es que la computadoras "thin" empiezan a tener un papel primordial en los sistemas de control.
El Internet será usado para el transporte de la información de un proceso. Los Browser de Internet serán utilizados para ver los datos del proceso, y componentes hechos en Java o ActiveX serán utilizados para el dibujo, animación y el control de dichos procesos.
Ahora bien, con el uso de Internet los clientes FAT se volverán mas thin ya que estos solamente podrán contener un browser y la red trabajará bajo TCP/IP, el protocolo de Internet.
Al ser los clientes thin los servidores tendrán que necesariamente que crecer para absorber las funciones del cliente
Aunque es evidente el crecimiento de las aplicaciones thin-client, no se creerá que las estaciones de trabajo desaparecerán por completo de la sala de control; ya que esta será siempre la manera más rápida, segura y viable para monitoriar y controlar los procesos críticos de una planta.
Sin embargo las aplicaciones thin-client llenarán un vacío en aquellos usuarios casuales
Desde el punto de vista de los sistemas SCADA, este aprovechamiento tiene muchas ventajas:
Ahora bien la decisión estriba en cual browser se escogerá para realizar estas funciones. Microsoft ya tiene el Internet Explorer v4 y Netscape ha anunciado el próximo lanzamiento del Navigator; además existen otras companías que poseen browser tales como lo son Mosaic cuyo código es gratis y Linx que es un browser popular por su rendimiento pero es para solo texto.
Sin importar la preferencia personal por uno de los browser menos conocidos, solamente Microssoft y Netscape tiene los recursos para continuar su desarrollo e impulsar la tecnología bajo Internet. En esencia la diferencia entre Navigator y IE son muy pequeñas comparadas con los otros browser similares.
Mas allá de los browser además se necesitará elementos para desplegar los datos de una planta dentro de un browser. Mas comunmente esto estará en relación con sus componentes.
En teoría cualquier vendedor que escribas componentes bajo una ciertas especificaciones trabajará con otros programas bajo esas mismas especificaciones. No se debe atar a un solo suplidor para cubrir la necesidades de la planta. Por ejemplo Algunos vendedores pueden tener un mejor HMI y otros tendrán una mejor SCADA engine
Dos de las especificaciones más importantes de componentes son Java y ActiveX.
Estas tecnologías tienen el poder de cambiar la manera de cómo los datos son vistos.
JAVA
El lenguaje Java es propietario de Sun Microsystems, quienes lo desarrollaron con la intención de ser ejecutado en multiples plataformas.
Los controles ActiveX es propietario de Microsoft quienes lo desarrollaron con la intención de integrarlo a su sistema operativo Windows
Java tiene un amplio soporte desde cualquier aplicación incluso microsoft; este lenguaje es interpretado, lo cual permite fácil intercambio entre plataforma. Los clientes puede correr en Windows, Unix, Mac, etc.
Los programas son llamados applets, y sus componentes (Objetos) son llamados classes o alguna veces Java Beam.Tanto Navigator y IE soporta Java
Ventajas de Java
Desventajas
Como Java es genérico no hay manera de realizar especificaciones del sistema operativo como dar beep a una corneta cuando sucesde las alarmas.
Se debe reescribir debido a puede diferir de las aplicaciones nativas
ActiveX
Para competir con Java, Microsoft desarrolló sus propias especificaciones de objetos llamado ActiveX. El ActiveX está completamente integrado con Windows 98 y NT y por supuesto que se ejecuta mayormente en estos dos sistemas. Los objetos tiene extensión .OCX cuya función es similar a las extenciones .DLL tradicionales. Las ventajas de estos controles es que son compilados dando como resultado que su ejecución sea más rápida que su contraparte en Java.
Por lo anteriormente descrito, Java y ActiveX son componentes que permiten ver pantallas (Despliegues) en vivo, actualizarlas, y además de gráficos en tiempo real desde cualquer computador remoto con acceso.
Tecnología PUSH
Como aplicaciones bajo Internet se viene desarrollando una tecnología denominada PUSH la cual permite al usuario preguntar por un tipo específico de datos y luego los servidores, darán los datos a un intervalo específico o por excepción.
Los datos disponibles en el servidor es el equivalente a los datos obtenidos de un noticiero de TV; es decir se configuran entradas de datos de información variada (noticias, estado del tiempo, deportes, etc. ).
Tecnicamente el esquema del PUSH es de un ""Poll" inteligente; los Poll son programados para un cierto tiempo y cada usuario tiene la capacidad de crear su propio conjuntos de datos personalizados y solamente estos datos son "bajados" al computador para luego ser revisado una vez desconectados de la red.
En resumen los productos basado en la tecnología PUSH permite la entrega automática de datos a usuarios a un tiempo específicado.
El problema con estas nuevas tecnologías es que no se ha establecido aún un estandar; sin embargo ya Microsoft con su Internet Explore v4.0 le ha dado un mecanismo de estandarización denominado Formado de Definición de Canal (CDF). Por ejemplo: Un canal puede ser programado para obtener información de la estación de noticia CNN.
Ahora bien, al igual que configurar la estación de noticias se podrá configurar una página propia de generación de reportes y verlas en un canal específico que serán actualizadas cada vez que ocurra la conexión
Otras Tecnologías
Otras tecnología que ayudarían a la presentación de datos en Internet sería primero las computadoras de Red (Net Computer) que básicamente serán terminales "tontos" cuya características son: su bajo costo, poco o ningún almacenamiento local y deberá ser conectado a la red para su funcionalidad.
Además tenemos otras tecnologías, que están trabajando tanto Microsoft como Netscape para proveer páginas HTML con mayor ambiente interactivo dentro de un browser.
En Microsoft esta tecnología es denominada DHTML (HTML Dinámica) que permite darle una inteligencia a la página de tal manera que pueda responder por ella misma a las ordenes de los usuarios. Por ejemplo: Permitir que un usuario haga "click" y cambiar un punto de ajuste.
Como contra parte Netscape desarrolla a la CSS (Cascading Style Sheets) con los cuales se pueden obtener los mismos resultados.
Desventajas que se tienen actualmente con los controles industriales en Internet
Como unos factores que todavía faltan por solventar para que esta tecnología de control bajo redes Internet tenemos:
CONCLUSIONES
Las nuevas tecnologías basadas en Internet están haciendo que las ya existentes busquen la forma de adaptarse y de obtener el mayor provecho disponible.
Con la utilización de Internet se tiene la capacidad de que usuarios casuales (No directamente involucrados con el proceso) puedan tener la capacidad de desplegar, controlar y obtener reportes desde cualquier sitio remoto.
Para ello se están desarrollando tecnologías tipo Push que permiten tener la información específica en un formato amigable y que además pudiese controlar a través de páginas interactivas utilizando controles ActiveX o Java.
REFERENCIAS
STEIN, Joel,1997 Integrating Internet Technology & Process Data
MICROBIOGRAFÍA
Francys Daniel Estrada Ingeniero en Sistemas, área de trabajo: Automatización y Controles Industriales; telf: 239.16.31 email: gtmeaute4@cantv.net