En el artículo anterior definimos lo que es un HMI. A continuación, en este artículo, vamos a mostrar cómo se utilizan típicamente en el contexto de PROFINET. A menudo, la decisión sobre qué protocolo utilizar en los HMI depende de los requisitos de la aplicación y de la disponibilidad de controladores compatibles con los protocolos soportados por el HMI. Vamos a echar un vistazo a las principales diferencias entre los sistemas HMI basados en el protocolo TCP/IP y los basados en la tecnología PROFINET.

La mayoría de los sistemas HMI no se usan en tiempo real (TCP es suficiente)

Como se mencionó, un HMI es usado por un operador humano para interactuar con una máquina. Generalmente, esta tarea no implica tiempos críticos. La mayoría de los HMI que monitorean procesos se actualizan en segundos o cientos de milisegundos y los paquetes de datos usados son típicamente grandes, por lo tanto, el protocolo TCP es adecuado y suficiente. Los tiempos de actualización son compatibles con el operador del HMI, el usuario no notará una diferencia entre actualizaciones de un segundo o 500 ms en el HMI. También hay una gran cantidad de datos que se intercambian, por lo que el uso de TCP/IP también tiene sentido al contar con la capacidad de poder enviar y recibir miles de bytes.

PROFINET puede hacer que su HMI trabaje en tiempo real

A veces, puede ser necesario contar con algún control en tiempo real en un HMI y mayor precisión para ciertas aplicaciones. Por ejemplo, en el caso de un HMI que ayuda a controlar el proceso con pulsadores, paradas de emergencia, e-STOP o para emitir ciertos comandos de tiempo crítico (entradas de operador en tiempo real, salidas LED), se requiere de un control en tiempo real y un protocolo como PROFINET. El protocolo PROFINET puede llevar información en tiempo real desde dispositivos de IO al HMI. La mayoría de veces, los mensajes de PROFINET son pequeños. Estos mensajes típicamente intercambian valores de bits y bytes con los dispositivos IO para activar o desactivar algo. En caso de que queramos que el HMI se comunique con PROFINET, actuará como un dispositivo IO y enviará entradas a la aplicación corriendo en el controlador (PLC/PAC/DCS) en tiempo real, así como recibirá el estado de las salidas del controlador.

Los HMI pueden usar varios protocolos

Algunos HMI también pueden hablar varios protocolos. Si el HMI cuenta con soporte para PROFINET, se puede elegir el uso de comunicaciones en tiempo no real (TCP) y en tiempo real (PROFINET) de manera simultánea.  El uso de HMIs con soporte de PROFINET es una gran ventaja, estos dispositivos cuentan con la funcionalidad adicional de trabajo en tiempo real (RT). Es preciso señalar que PROFINET es una red abierta basada en Ethernet Industrial en la que se pueden conectar dispositivos HMIs, PROFINET IO y dispositivos basados en TCP/IP estándar en la misma red sin problemas. Los HMI basados en TCP pueden añadir mucho tráfico en la red. Si son instalados en el sistema, es necesario verificar las guías de diseño de PROFINET.

Variables usadas en los sistemas HMI y una comparación de los protocolos PROFINET y TCP/IP

A continuación, puede ver una tabla de las principales diferencias al utilizar un controlador de dispositivo PROFINET IO en su HMI frente a un HMI típico basada en TCP/IP. Esta tabla puede ayudarle a decidir cuál solución es más adecuada para su aplicación.

En conclusión, la mayoría de las aplicaciones utilizarán algún tipo de HMI basado en protocolo TCP/IP en su sistema, lo cual habitualmente es suficiente. Sin embargo, recuerde que PROFINET ofrece funciones en tiempo real y otras características que pueden hacer que su HMI funcione más rápido cuando sea necesario. También puede averiguar qué HMIs están disponibles para PROFINET utilizando el PI Product Finder disponible en línea usando el filtro HMI. Pero asegúrese de preguntar qué protocolos cuentan con soporte en el HMI y si resulta posible usar varios protocolos simultáneamente al elegir al proveedor de HMIs. Por último, verifique si se satisfacen las necesidades de su aplicación y diseñe su red de la manera adecuada. Si desea obtener más información sobre cómo funciona PROFINET, puede asistir a una de nuestras próximas clases de formación.