Guía de uso de protocolos de seguridad industrial a través de Ethernet inalámbrica

A continuación, encontrará información detallada sobre cómo los protocolos de seguridad funcional pueden aprovechar la tecnología Ethernet inalámbrica para garantizar una conectividad segura y fiable dentro de sus instalaciones.

Además de mejorar la calidad, el tiempo de actividad y la productividad, la seguridad funcional suele ser un requisito en las aplicaciones que aprovechan la robótica móvil. Aunque en las aplicaciones AMR se suelen utilizar sensores de proximidad locales, paradas de emergencia, zonas de seguridad y barreras de seguridad, una clasificación de seguridad SIL 2 o SIL 3 para el sistema AMR en su conjunto requiere el uso de un protocolo de seguridad con clasificación SIL 3 como CIP Safety o PROFIsafe.

Tanto CIP Safety como PROFIsafe siguen el "principio del canal negro", descrito en la norma IEC 61508.  El principio del canal negro especifica que dos dispositivos de seguridad deben tener suficiente inteligencia y suficientes diagnósticos en sus comunicaciones para garantizar que la red de comunicación entre los dispositivos de seguridad tenga un impacto nulo en la capacidad del dispositivo de seguridad para detectar errores de comunicación. En otras palabras, los protocolos de seguridad como CIP Safety y PROFIsafe tienen mecanismos de detección de errores integrados en el propio protocolo de seguridad. Estos mecanismos de detección de errores consisten en marcas de tiempo para garantizar que los paquetes no se pierden, retrasan, repiten o desordenan, y varios identificadores y diagnósticos para autenticar y validar los mensajes.

Mientras que el protocolo de seguridad y los dispositivos de seguridad albergan la inteligencia para garantizar la seguridad de la aplicación, existe el riesgo de que un dispositivo de red, como una radio Ethernet inalámbrica, pueda tener un impacto negativo en los requisitos de temporización dentro del mecanismo de detección de errores. En un sistema CIP Safety, las expectativas de temporización se definen mediante el intervalo solicitado entre paquetes (RPI), el multiplicador de tiempo de espera y el multiplicador de retardo. En un sistema PROFIsafe, la temporización esperada viene definida por el tiempo de monitorización F-Monitoring o PROFIsafe Monitoring. Independientemente del protocolo que se utilice, es importante configurar estos parámetros para cumplir tanto los requisitos de seguridad funcional como los de tiempo de actividad.

Al centrarse tanto en el tiempo de actividad como en la seguridad, es fundamental aprovechar la tecnología inalámbrica específica para transmitir los paquetes de seguridad de la forma más fiable y con la menor latencia posible. La familia de productos RLX2 de ProSoft hace precisamente eso.

La ilustración anterior muestra que hay varios RLX2 Masters (puntos de acceso) conectados al procesador de tráfico para la aplicación AMR. A medida que el AMR se aleja de un Master y se acerca al siguiente, el cliente RLX2 del AMR debe desplazarse de un Master al siguiente.  En estas aplicaciones, el cliente RLX2 se desplaza de forma inteligente y autónoma al siguiente mejor maestro RLX2 en un tiempo inferior a 10 milisegundos, el mejor del sector. 

Además de este tiempo de roaming líder en el sector, las radios maestras RLX2 se comunican en la red troncal para precargar los paquetes con el fin de evitar que se pierdan durante el roaming. Esto reduce la frecuencia de los reintentos inalámbricos, lo que se traduce en una menor latencia en comparación con los sistemas inalámbricos de la competencia.

Toda esta inteligencia, integrada tanto en el Maestro como en el Cliente, permite a las radios RLX2 utilizar el espectro con mayor eficiencia que otros sistemas inalámbricos de la competencia. Como resultado, la solución RLX2 sólo requiere un canal de 20 MHz para la aplicación AMR típica, lo que supone una importante ventaja para el cliente.