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Mejora tus sistemas gracias a los PLC virtuales

Fecha de publicación
29/06/2023
Autor
INCIBE (INCIBE)
Imagen de la portada Los PLC virtuales llegan para quedarse

El desarrollo en los entornos industriales está en constante movimiento y desde hace unos años existe una tendencia universal a crear configuraciones de producción inteligentes o fábricas totalmente automatizadas, posibilitando que las comunicaciones sean 100% en formato digital. A todo este movimiento se le conoce como la cuarta revolución industrial o industria 4.0. 
Actualmente, existe un nuevo desarrollo de conceptos industriales enfocados a la producción automatizada mediante el uso de robots industriales capaces de realizar las tareas de forma más rápida, precisa y fiable que cualquier ser humano. A esta nueva revolución o avance de la anterior se la conoce como la industria 5.0. Esta nueva revolución pretende potenciar el sector industrial junto con el Internet de las cosas (IoT), permitiendo a las empresas industriales combinar las capacidades robóticas con las capacidades humanas para obtener el mejor rendimiento.

Imagen de Revoluciones industriales a lo largo del tiempo

- Revoluciones industriales a lo largo del tiempo. Fuente -

A su vez, en la industria 5.0 se busca una mejora en el rendimiento de los dispositivos desplegados en planta, entre los que se encuentran los PLC, dispositivos imprescindibles en cualquier proceso industrial, ya que permiten controlar cualquier proceso de forma sencilla y eficaz. El desarrollo de estos dispositivos ha sido uno de los aspectos más relevantes en la última década, ya que una mejora directa sobre ellos es una mejora directa sobre el proceso productivo de la empresa u organización.

Los PLC virtuales

Los PLC o controladores lógicos programables son dispositivos electrónicos diseñados para controlar diferentes dispositivos mediante listas de instrucciones programadas, sin la necesidad de que un operario esté continuamente interactuando con el proceso industrial. 
En cuanto al hardware y software en los PLC, ambos son lo mismo, es decir, el software se instala directamente en los PLC (hardware).

Imagen de PLC virtual 
- PLC virtual -

Los PLC virtuales son PLC virtualizados, es decir, PLC en los que tanto el hardware como el software están desacoplados y ya no se encuentran en el mismo dispositivo, lo cual supone un nuevo paradigma en la transformación digital de los procesos industriales. 
El software se ejecutará en las distintas estaciones de ingeniería a lo largo de la fábrica, mientras que el hardware permanecerá en un lugar diferente, evitando así la convergencia de ambos en planta y proporcionando características de seguridad, rendimiento y costes que los PLC habituales no pueden proporcionar. 
Entre las características más destacables encontramos las siguientes:

  • Mayor flexibilidad: el PLC ya no está ligado al hardware, el acceso al controlador y todas las funciones del mismo (software) se pueden realizar desde cualquier dispositivo telemático que cuente con los permisos necesarios. Al igual que en los PLC, los PLC virtuales tienen diferentes configuraciones de seguridad incluidas en el software, como el acceso por certificado, por usuario y contraseña o únicamente mediante IP restringida.
  • Número de sesiones ilimitadas: el número de sesiones y accesos ahora será ilimitado, permitiendo a diferentes operarios, desde diferentes puntos de acceso, acceder al PLC de forma sencilla, garantizando así un mayor abanico de posibilidades de control y visión de datos.
  • Integración perfecta: los controladores serán compatibles con diferentes versiones de software. La integración entre IT y OT será mayor, permitiendo a trabajadores IT acceder a partes del software de forma sencilla.
  • Mayor eficiencia: la centralización de PLC ahora será posible gracias a su virtualización. El control de varios PLC desde un solo equipo está garantizado gracias a los PLC virtuales. Se reducirán considerablemente los costes y se generará una optimización en los flujos de trabajo.
  • Fusión IT y OT: la virtualización o digitalización de los PLC permitirá reaccionar de forma más rápida y eficaz ante requisitos cambiantes, como, por ejemplo, el software utilizado o el número de controladores, el cual podrá ajustarse de forma rápida y sencilla.
  • Carga de trabajo: actualmente, con los PLC físicos cada PLC tiene una lógica de programación para un proceso industrial. Gracias a los PLC virtuales, el control de la carga de trabajo o memoria de un PLC se podrá controlar para no poseer únicamente la lógica de programación de un proceso, sino poseer la lógica de programación de varios procesos de forma conjunta, reduciendo en costes (ya no son necesarios varios PLC físicos) y optimizando las cargas de trabajo de los PLC.
  • Reducción de costes por software: actualmente, el software está sobredimensionado en la mayor parte de los entornos industriales, es decir, el coste incluye un número de características que en muchos casos no se van a utilizar. Con los nuevos PLC virtuales, el hardware es siempre el mismo, pero el software es totalmente adaptable y ampliable dependiendo de las características requeridas para cada proceso, permitiendo a las organizaciones o empresas reducir el coste de forma considerable.

En resumen, y como característica principal, gracias a los PLC virtuales, la posibilidad de que todo el hardware de los PLC requeridos por un entorno industrial se encuentren alojados en un entorno controlado (ya no es un entorno hostil), mejorará su rendimiento general, aumentará el ciclo de vida del hardware y permitirá tener un control sobre el acceso físico a los dispositivos. A todo esto hay que sumar el uso de un software flexible y con capacidad para ser implementado en cualquier estación de ingeniería, ya sea de forma centralizada o no, dependiendo de las necesidades de la organización.

PLC vs PLC virtual

A continuación, se muestra una tabla que recoge las diferencias más evidentes entre los PLC y los PLC virtuales:

Diferencias entre PLC y PLC virtual  
 - Diferencias entre PLC y PLC virtual -

Conclusiones

Los PLC virtuales han llegado para quedarse. La aplicabilidad de estos dispositivos es muy elevada, sus características pueden proporcionar a diferentes empresas y organizaciones la capacidad de tener un mayor control sobre los recursos necesarios, abaratar costes en mantenimiento debido a la localización del hardware de los PLC en entornos controlados, aumentar la seguridad física de los dispositivos (por el mismo motivo), mejorar el control del rendimiento del PLC y aumentar la convergencia entre los entornos IT y OT.

Por último, cabe destacar que este tipo de dispositivos nuevos, desarrollados en la industria 5.0, han de ir introduciéndose poco a poco en los entornos industriales, ya que sus características de seguridad o rendimiento no han sido testeadas. Todo nuevo dispositivo, especialmente en los SCI, posee diferentes vulnerabilidades que pueden afectar gravemente a las operaciones del entorno, y es por ello que se debe controlar su uso, aunque sí es cierto que las características de estos PLC virtuales son prometedoras.