Disseny i actualització d'una xarxa de comunicacions industrial

Abstract

[ANGLÈS] The complexity of the industrial network due to increased number of devices and control networks, and the obsolescence of some equipment and control applications requires rethinking the design of a new communications network to allow more flexibility, hardiness and low maintenance. In this project is presented the design of an industrial communications network from the level of the installed applications in the servers up to the devices (plc, controllers, transmitters). The first step is the collection of information about all the equipment (servers, workstations, plc, networks, automation devices) and prepare an inventory and a diagram of all the communication networks. Different provider catalogs of software and hardware are consulted with this information to know the latest versions and installation recommendations. Possible solutions to improve the existing network are investigated to adapt to the new technologies, simplifying the architecture and maintenance. There is no possibility to change all software and hardware and maintaining the existing devices are required to minimize the final cost. A single right solution is found for the production plant. With this solution, a planning is done for each task and the final cost is calculated. The solution is presented and after its validation, the design of the new Ethernet network with new diagrams is completed and the required material (devices and licensing) is bought. New equipment is configured and the required changes in the software applications are programmed. A simulation environment is prepared to do all the testing to certify the final solution and minimizing problems during startup. Some quality tests are done. When the solution in the simulation environment is stable and robust, the strategy for the startup will be done to include the new architecture in the plant, avoiding any kind of shutdown. If any shutdown is required, it will be scheduled with enough time specifying the duration that will be as less as possible. The last step is the startup of the new architecture, removing all equipment and software obsolete. After a two week period in production and solving problems, the documentation is given and project is closed.

[CASTELLÀ] La complejidad de la red industrial debido al incremento del número de dispositivos i redes de control, así como la obsolescencia de algunos equipos y aplicaciones de control obliga a replantear el diseño de una nueva red de comunicaciones que permita más flexibilidad, robustez y reducir su mantenimiento. En este proyecto se presenta el diseño de una red de comunicaciones industrial desde el nivel de las aplicaciones instaladas en los servidores hasta los dispositivos (autómatas, dispositivos de control, transmisores, etc.). El primer paso a realizar es la recogida de información de todo el equipamiento (servidores, estaciones de trabajo, autómatas, redes, dispositivos de automatización) y confeccionar un inventario, así como un esquema de todas las redes de comunicación. Con esta información se accede a los catálogos de los diferentes proveedores, tanto de aplicaciones como de dispositivos, para conocer cuáles son las últimas versiones y recomendaciones de instalación. A partir de aquí se estudian las posibles alternativas para mejorar la red existente y adecuarla a las nuevas tecnologías, intentando simplificar la arquitectura y el mantenimiento. Debido a que no es posible cambiar todos los dispositivos y aplicaciones, y que es necesario aprovechar todo el equipamiento existente en la medida de lo posible con el fin de minimizar el coste final, aparece una única solución adecuada para la planta de producción. Con esta solución se prepara una planificación para cada una de las tareas a realizar, así como el coste final que implica este cambio. Se presenta la solución final y cuando ésta es validada, se realiza el diseño de la nueva red Ethernet con nuevos esquemas y se compra el material necesario (dispositivos y licencias). Una vez se dispone de todo el material, se configuran los nuevos equipos y se programan los cambios necesarios en las aplicaciones. Se crea un entorno de simulación per hacer las pruebas necesarias para garantizar la solución final y minimizar los problemas durante la puesta en marcha. Se pasan diferentes pruebas de calidad y cuando la solución en el entorno de simulación es estable y robusta, se procede a crear una estrategia de puesta en producción para incluir toda la nueva arquitectura en la planta de producción evitando generar cualquier tipo de parada. Si es necesaria alguna parada se debe planificar con el tiempo necesario y especificar la duración, que conviene que sea lo menor posible. El último paso es la puesta en producción de la nueva arquitectura y la eliminación de todos los equipos y programas obsoletos. Después de un período de dos semanas en producción y eliminando los pequeños problemas aparecidos, se presenta toda la documentación del proyecto y se procede al cierre del mismo.

[CATALÀ] La complexitat de la xarxa industrial degut al increment del nombre de dispositius i xarxes de control, així com l'obsolescència d'alguns equipaments i aplicacions de control obliga a replantejar el disseny d'una nova xarxa de comunicacions que permeti més flexibilitat, robustesa i reduir el seu manteniment. En aquest projecte es presenta el disseny d'una xarxa de comunicacions industrial des del nivell de les aplicacions instal·lades als servidors fins els dispositius (autòmats, dispositius de control, transmissors, etc). El primer pas a realitzar és la recollida d'informació de tot l'equipament (servidors, estacions de treball, autòmats, xarxes, dispositius d'automatització) i confeccionar un inventari, així com un esquema de totes les xarxes de comunicació. Amb aquesta informació s'accedeix als catàlegs dels diferents proveïdors, tan d'aplicacions com de dispositius, per conèixer quines són les darreres versions i recomanacions d'instal·lació. A partir d'aquí s'estudien les possibles alternatives per millorar la xarxa existent i adequar-la a les noves tecnologies, intentant simplificar l'arquitectura i el manteniment. Degut a que no es possible canviar tots els dispositius i aplicacions, i que cal aprofitar tot l'equipament existent en la mesura del possible per tal de minimitzar el cost final, només apareix una solució única adequada per la planta de producció. Amb aquesta solució es fa una planificació per cadascuna de les tasques a realitzar, així com el cost final que implica aquest canvi. Es presenta la solució i quan aquesta és validada, es fa el disseny de la nova xarxa Ethernet amb nous esquemes i es compra el material necessari (dispositius i llicències). Una vegada es disposa de tot el material, es configuren els nous equips i es programen els canvis necessaris a les aplicacions. Es crea un entorn de simulació per fer les proves necessàries per garantir la solució final i minimitzar els problemes durant la posta en marxa. Es passen diferents proves de qualitat i quan la solució en l'entorn de simulació és estable i robusta, es procedeix a crear una estratègia de la posada en producció per incloure tota la nova arquitectura a la planta de producció evitant generar qualsevol tipus d'aturada. Si és necessària alguna aturada cal planificar-la amb el temps necessari i especificar la durada, que convé que sigui el menor possible. El darrer pas és la posada en producció de la nova arquitectura i l'eliminació de tots els equips i programes obsolets. Després d'un període de dos setmanes en producció i eliminant els petits problemes apareguts, es presenta tota la documentació del projecte i es fa el tancament del mateix.