SCADA escalable: implementación de Ignition en cualquier arquitectura
Cómo construir el sistema SCADA exacto que su empresa necesita


SCADA escalable: implementación de Ignition en cualquier arquitectura

Cómo construir el sistema SCADA exacto que su empresa necesita  


Tabla de contenidos

1. Construyendo sobre una plataforma modular

2. Registro y visualización de sus datos 

3. Implementación de un único servidor de Ignition

4. Cuándo implementar varios servidores de Ignition 

5. Hub-and-Spoke: Conexión de muchos sitios remotos a un sitio central

6. Hospedaje Ignition en la nube

7. Construya cualquier arquitectura que necesite


Uno de los principios más básicos de la arquitectura es que una estructura solo puede ser fuerte si está construida sobre una base sólida. Las empresas de hoy enfrentan el desafío adicional de construir infraestructuras tecnológicas que no solo sean sólidas sino también flexibles.

Internet continúa transformando la forma en que se hacen negocios, las industrias están en transición, se están abriendo nuevos mercados y los hábitos de los consumidores están cambiando. Incluso si su arquitectura funciona bien para usted ahora, ¿es lo suficientemente escalable para adaptarse a cambios impredecibles?

Muchas organizaciones industriales se hacen esa pregunta, y un número cada vez mayor se está cambiando a Ignition by Inductive Automation® como su plataforma de automatización industrial. Ignition es un software SCADA escalable único que se puede implementar en muchos tipos diferentes de arquitecturas porque es modular.

Construyendo sobre una plataforma modular

Si el software SCADA modular suena como un concepto extraño, simplemente significa que el usuario crea y personaliza la plataforma Ignition al agregarle módulos de software. Solo piense en la forma en que las aplicaciones agregan funcionalidades específicas a un teléfono inteligente o los programas agregan funcionalidades a una PC; De manera similar, los módulos que agrega a la plataforma Ignition definen lo que puede hacer con ella.

La plataforma Ignition en sí es un servidor de aplicaciones industriales basado en la web que proporciona una serie de características importantes.

Viene con una aplicación de diseño incorporada. Proporciona conectividad a bases de datos, así como conectividad OPC que le permite comunicarse con miles de dispositivos diferentes. Viene con una función de almacenamiento y reenvío y funciones de alarma, seguridad y redundancia. También tiene una base de datos de etiquetas en tiempo real, una interfaz de programa de aplicación (API) y otras funciones potentes.

Si bien la plataforma de Ignition tiene muchas capacidades, la mayoría de las cosas que las organizaciones industriales hacen con Ignition se logran mediante el uso de módulos. Puede usar la plataforma Ignition para conectarse con PLC y bases de datos, pero si desea capturar y mostrar la información de esas conexiones y hacerla accesible en diferentes dispositivos en diferentes lugares, o hacer otras cosas útiles con ella, deberá añadir ciertos módulos.

Cada uno de los módulos Ignition realiza una función diferente y especializada, y todos funcionan a la perfección con la plataforma y con otros módulos Ignition. Cada módulo de Ignition está configurado en la misma aplicación de diseñador. Cuando instala un módulo en un servidor Ignition, la funcionalidad de ese módulo reside en ese servidor específico.

Debido a que Ignition admite una cantidad ilimitada de módulos, puede crear casi cualquier tipo de arquitectura con él. Puede implementar Ignition de manera efectiva en un sitio, en varios sitios o alojarlo en la nube. Esta es una de las principales razones por las que organizaciones de todos los tamaños en muchas industrias están adoptando Ignition.

Registro y visualización de sus datos

De los muchos módulos que los usuarios pueden agregar a su plataforma Ignition, hay dos módulos centrales que son particularmente importantes para su capacidad de construir diferentes arquitecturas SCADA: el módulo SQL Bridge y el módulo Vision.

El Módulo SQL Bridge tiene muchos usos, el más importante de los cuales es proporcionar conectividad entre los datos OPC y las bases de datos SQL. El módulo logra esto a través de su historiador de alto rendimiento que registra datos históricos en una base de datos y sus grupos de transacciones que mueven datos bidireccionalmente entre un PLC y una base de datos.

Si ejecutó un servidor Ignition que solo tenía instalado el Módulo SQL Bridge, tendría una excelente solución de historial y registro de datos, pero no tendría ninguna forma de ver los datos.

El módulo de visión lleva la visualización a la plataforma Ignition. Proporciona clientes lanzados en la web, muestra datos históricos; y proporciona ventanas, componentes, plantillas y herramientas de diseño que le permiten crear proyectos.

Incluso por sí solo, el módulo de visión proporciona muchas herramientas con las que trabajar. Puede usarlo para crear una aplicación de interfaz para una base de datos que no tenga interacciones de PLC, o crear una pantalla de control de estado en tiempo real que interactúe con los dispositivos. También puede hacer gráficos, tablas y más. Sin embargo, si su plataforma Ignition solo tiene el módulo Vision y no el módulo SQL Bridge, tendrá la capacidad de mostrar datos pero no podrá registrarlos.

Cuando tiene tanto el Módulo SQL Bridge como el Módulo Vision instalados en el mismo servidor, Ignition realiza las funciones de ambos, lo que significa que puede registrar datos y visualizarlos en un solo lugar. Esto le proporciona muchas opciones poderosas para construir una arquitectura personalizada.

Con una comprensión básica de la plataforma de Ignition y algunos de sus módulos principales, ahora podemos ver algunas de las diferentes formas en que Ignition se implementa comúnmente. No importa lo que necesite construir ahora o cómo necesite ampliarlo en el futuro, Ignition ofrece una forma práctica y cohesiva de hacerlo.

Implementación de un único servidor de Ignition

* Esta combinación de módulos se incluye en el paquete The Works.

La arquitectura estándar de Ignition es un único servidor Ignition instalado en un único sitio. Esta implementación de servidor único/sitio único, en la que Ignition y todos los componentes están instalados en una sola máquina, es con la que comienzan la mayoría de los usuarios de Ignition.

Los módulos que normalmente se usan en la arquitectura estándar son Vision, SQL Bridge, Reporting, Symbol Factory y Alarm Notification.* Con esa plataforma, el usuario puede conectarse a todos sus PLC y bases de datos, realizar control de estado en tiempo real, alarmas, usar pre- hizo gráficos vectoriales, cree informes profesionales, muestre pantallas HMI optimizadas y más, todo en la misma máquina.

Es una configuración maravillosamente simple: por el precio de una licencia de servidor, el usuario tiene un lugar para toda la instalación, configuración y respaldo de SCADA, para una instalación completa. Si tiene un sitio, entonces un servidor puede proporcionarle toda la funcionalidad que necesita.

Sin embargo, con un solo servidor hay un único punto de falla. Lo mejor es configurar un par de servidores redundantes para que, si el servidor maestro falla, el servidor de respaldo se haga cargo. Hacer esto hará que su sistema sea tolerante a fallas.

Un único servidor Ignition también se puede utilizar para varios sitios. Por ejemplo, si su organización instaló Ignition en su sitio central y luego desea ver y controlar dos sitios remotos en otras partes del país, puede conectar los tres sitios a través de una red de área amplia (WAN) corporativa. Con un servidor Ignition conectado a los PLC en los sitios remotos a través de la WAN, podría recopilar información de todos los PLC en una base de datos en el sitio central. Esto es bastante atractivo desde el punto de vista del costo porque podría recopilar datos de tres sitios en una licencia.

Sin embargo, existe una desventaja al usar un servidor Ignition para varios sitios: si la WAN corporativa se cae y hace que el servidor central pierda la conexión con los sitios remotos, los sitios remotos perderán la visualización y los datos históricos. Por lo tanto, si se debe mantener en todo momento el acceso a los datos históricos y la visualización en los sitios remotos, se recomienda utilizar una arquitectura con más de un servidor Ignition.

Cuándo implementar varios servidores de Ignition

Arquitectura estándar de Ignition: Múltiples sitios


El sitio central recopila información de otros sitios.

A medida que expande su sistema, puede explorar otras arquitecturas de Ignition. Si su organización desea utilizar Ignition en más de un sitio, lo mejor es instalar un servidor Ignition en cada una de sus ubicaciones.

La principal ventaja de tener un servidor en cada sitio es que sus sitios remotos podrán seguir realizando funciones esenciales incluso cuando se pierda la comunicación con el servidor central. El uso de varios servidores también ofrece un amplio grado de flexibilidad. Dependiendo de los módulos que seleccione, cada servidor Ignition en la red puede realizar exactamente las mismas funciones o cada uno puede realizar funciones diferentes. Su organización puede elegir qué módulos ejecutar en qué sitios para que todo el sistema sea lo más efectivo posible.

Puede implementar una variedad de arquitecturas de Ignition que usan múltiples servidores en múltiples sitios. La más básica de ellas es la arquitectura SCADA de área amplia. Una organización que utiliza SCADA de área amplia en tres sitios tendría un servidor Ignition en cada sitio: los tres servidores estarían conectados a través de una WAN corporativa y los tres tendrían los mismos módulos instalados para que la funcionalidad completa de la aplicación Ignition fuera disponible en cada sitio.

Desde la perspectiva de un operador, Ignition parecería como si fuera una aplicación única y cohesiva, aunque en realidad está distribuida en tres sitios. A través de un método llamado retargeting de clientes, el operador podía cambiar rápidamente de un proyecto en un servidor Ignition a otro proyecto en otro servidor Ignition. Esto haría que la gestión de diferentes proyectos en sitios geográficamente dispersos fuera mucho más simple de lo que solía ser.

SCADA de área amplia

Cambie de un proyecto en un servidor Ignition a otro proyecto en un servidor Ignition diferente.

Pero, ¿qué pasaría si en algún momento su organización decidiera comenzar a analizar datos en todos los sitios? Eso requeriría que los datos se registren no solo localmente sino centralmente. En este caso, se le recomienda utilizar una variación de la arquitectura SCADA de área amplia que incluye una base de datos central donde los tres servidores Ignition podrían registrar datos. Los datos se pueden registrar tanto en bases de datos centrales como locales agregando el módulo divisor de historial de etiquetas. Esta configuración le daría la capacidad de obtener más información de sus datos comparando sitios entre sí en la misma tendencia o agregando los datos de todas las bases de datos en un solo informe.

Base de datos central SCADA de área amplia

La base de datos central podría estar en cualquier sitio.

Hub-and-Spoke: Conexión de muchos sitios remotos a un sitio central

Las organizaciones que tienen una gran cantidad de sitios remotos, como las compañías de petróleo y gas que operan cientos de plataformas en el campo, necesitan un medio confiable y económico para registrar sus datos remotos. Hub-and-spoke es un tipo de arquitectura de múltiples servidores que es ideal para organizaciones con cientos o miles de sitios remotos, porque les permite recopilar información histórica de muchos sitios remotos en una ubicación central, mientras mantiene los costos bajos mediante el uso de un número mínimo de módulos en cada sitio.

El hub en la arquitectura hub-and-spoke es el sitio central con un servidor Ignition que tiene los módulos Vision y Reporting. Los radios son los sitios remotos, cada uno de los cuales tiene una computadora de registro de datos con Ignition y solo los módulos SQL Bridge y OPC-UA. De esa manera, el sitio remoto se conecta al PLC localmente para que los datos no se pierdan cuando se cae la conexión con el concentrador central. La función de almacenamiento y reenvío de Ignition en las computadoras de registro de datos integradas garantiza que los datos se registren en los sitios remotos cuando se interrumpe la conexión con el concentrador, y reenvía los datos remotos al concentrador central una vez que se restablece la conexión.

Los datos se pueden registrar de forma local y remota en una arquitectura hub-and-spoke instalando una base de datos local y el Tag History Splitter Module en cada sitio.

Hub & Spoke: registro de datos local y remoto confiable

Sitio remoto con un concentrador central.

Aunque los datos remotos se guardarán cuando se corte la conexión a Internet, el concentrador no podrá ver el sitio remoto cuando eso suceda. Si su organización necesita mantener la visibilidad de sus proyectos cuando se interrumpe la conexión, puede agregar un cliente Ignition local con una versión limitada del Módulo Vision en los sitios remotos. De esa forma, los clientes remotos pueden recurrir a su cliente local y mantener el proyecto visible cuando se pierde la conexión con el concentrador. Para los distritos de agua o las empresas de petróleo y gas con sitios remotos que necesitan funcionar cuando la conexión al concentrador no funciona, esta arquitectura de concentrador y radio con respaldo de clientes locales y registro local y remoto es ideal.

Las organizaciones pueden continuar fortaleciendo los radios en su arquitectura al agregarles alarmas. Esto se puede lograr agregando el módulo de notificación de alarmas a cada uno de los sitios remotos.

Con las arquitecturas hub-and-spoke, puede mantener sus sitios remotos bastante limitados o hacerlos más independientes al agregarles más módulos y clientes locales. Tiene la opción de simplemente registrar datos de muchos sitios de forma centralizada o de configurar sitios remotos que pueden seguir realizando muchas funciones críticas por sí mismos.

Hub & Spoke con Vision & Alarming

Maneje las alarmas de forma centralizada o en cada sitio remoto.

Hospedaje Ignition en la nube

Alojamiento en la nube.

Ignition también se puede utilizar en un entorno alojado mediante la nube. Este enfoque de software como servicio (SaaS) se está volviendo más popular entre los usuarios finales y los integradores de sistemas. Los sistemas basados ​​en la nube ofrecen varios beneficios atractivos que incluyen escalabilidad simple, fácil acceso a datos a través de Internet y menores costos de TI.

Entonces, ¿cómo funciona una arquitectura Ignition basada en la nube? La estrategia general es que el integrador aloje Ignition en sus propios servidores o a través de un servicio de computación en la nube (como Amazon Web Services, Microsoft Azure o Rackspace) para proporcionar clientes de tiempo de ejecución a sus clientes. El integrador configuraría dos servidores Ignition redundantes en la nube junto con un firewall y una dirección IP pública. La información del cliente se recopilaría en la nube, y luego el cliente podría abrir un cliente de tiempo de ejecución e iniciar sesión desde casi cualquier lugar para ver sus pantallas, informes, tendencias y cualquier otra característica que se proporcione en el servidor de Ignition Cloud.

Para alojar la información del cliente, el integrador debe recopilarla de los PLC del cliente. Una forma inteligente de hacer esto es instalar Ignition con el Módulo SQL Bridge en cada uno de los sitios del cliente, de modo que sus datos puedan registrarse en la base de datos en la ubicación central alojada por el integrador. La otra forma de recopilar la información sería conectar el servidor de la nube directamente a los PLC a través de una torre celular, un satélite, una VPN segura o mediante sondeo o sondeo de tipo round-robin, aunque este método podría causar problemas de seguridad para algunos. clientes.

La computación en la nube es posible con Ignition, pero aquellos que implementan una arquitectura de este tipo deben tener cuidado con lo que ponen en la nube. Es mejor no manejar el control en la Nube, para no crear la posibilidad de que alguien pueda encender y apagar partes de su sistema desde Internet.

Construya cualquier arquitectura que necesite

En cualquier arquitectura, ya sea basada en la nube, hub-and-spoke o SCADA de área amplia, los módulos instalados en el servidor Ignition deben seleccionarse de acuerdo con las necesidades del cliente. Los usuarios finales y los integradores deben determinar cuidadosamente si un sitio determinado necesita tener valores en tiempo real, dónde necesita registrar datos históricos, dónde la redundancia es más crítica, etc.

Cada organización tiene necesidades únicas, e Ignition les permite construir cualquier arquitectura, desde un simple registrador de datos hasta una red SCADA que se extiende a lo largo de miles de sitios dispersos geográficamente y casi cualquier cosa intermedia. Al aprovechar la plataforma modular Ignition, cada organización puede encontrar el punto ideal entre escalabilidad, asequibilidad, funcionalidad y seguridad.


Publicado en español el 01 de Marzo del 2022.

Originalmente publicado el 17 de Junio del 2015.

Fuente original: https://inductiveautomation.com/resources/article/scalable-scada-deploying-ignition-in-any-architecture


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