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La CIAA una plataforma diferente pensada para la industria

Muchas veces cuando se presenta la CIAA surge la pregunta si es una plataforma de hardware libre al estilo de varias que están en el mercado y la academia. Concretamente, si es una versión argentina de placas como Arduino, Raspberry y otras.

En cierto modo, lo es: la CIAA es una plaqueta electrónica escalable aunque presenta ciertas características que la hacen cualitativamente diferente respecto de las demás, al punto que configura una experiencia única a nivel global.

Una de las principales diferencias cualitativas es su concepción integral en la que se priorizó diseñarla de modo tal que pueda ser fabricada en Argentina, así como generar un producto robusto para que soporte las condiciones hostiles que para este tipo de equipos presenta la producción industrial en las que abundan ruidos, vibraciones, temperaturas extremas, picos de tensión e interferencias electromagnéticas.

La CIAA constituye el primer caso de una plataforma concebida de modo que su diseño puede ofrecerse en versiones basadas en microcontroladores de distintas marcas para dotarla de mayor flexibilidad. A modo de ejemplo, sería como si un coche pudiera funcionar con un motor de cualquier empresa automotriz.

Muchos de quienes desarrollamos la CIAA comenzamos trabajando con Arduino, Raspberry o Beagleboard, herramientas que tuvieron un rol importante en nuestra formación. Sin embargo, notamos que no servían cuando tenían que ser aplicadas a un ámbito industrial.

¿Por qué? La respuesta está en sus mismos manuales 1) son: “placas de desarrollo”, es decir que sirven para diseñar o para un uso de tipo ‘hobbysta ‘ o aficionado, y no están concebidas y fabricadas como productos terminados para ser usados en el mundo real y concreto de una fábrica. Es decir, sirven para conectarlas a tu PC y programarlas pero no para usarlas.

A modo de ejemplo, algunas de las precauciones están indicadas en los manuales de estas plaquetas son las siguientes: “No conecte señales lógicas de 5 volts a estos pines o la plaqueta será dañada”, mientras que la CIAA está preparada para recibir más de diez veces esa tensión sin ser dañada.

Otra precaución sugerida es la de no aplicar “tensión eléctrica a ningún pin de entrada o salida cuando la placa no esté alimentada. Esto dañará el procesador y anulará la garantía”. Esto significa que si la placa está conectada a algún sensor y accidentalmente de desconecta su alimentación, entonces el procesador puede dañarse. Como se puede apreciar, la fragilidad de la operación es extrema, todo lo contrario a la robustez de la CIAA.

También aclaran que al ser plaquetas para desarrollo “no están implementadas las medidas de seguridad y protección que típicamente llevan los productos finales” y tampoco se obliga a cumplir con regulaciones y certificaciones de seguridad y calidad. Dos puntos que sí están considerados en la CIAA que, como dijimos es concebida desde su origen como industrial por lo cual dispone de mecanismos de protección eléctrica contra fallas o sobrecargas, y, de esta forma, brinda una base para diseñar sistemas capaces de considerar cuestiones de disponibilidad, confiabilidad, verificación, validación y seguridad intrínseca.

Esta característica le brinda la posibilidad de certificar normas internacionales como las IEC 61131 y la IEC 61508, contemplando criterios de robustez ante interferencia electromagnética, sobrecarga de las salidas, vibraciones mecánicas, estrés térmico, perturbaciones en la tensión de alimentación y variabilidad de los componentes, entre otras.

Por ese motivo ante la pregunta si la CIAA sería es como tener Arduino o Raspberry equipada con un shield adosado que la provea mayor funcionalidad como, por ejemplo, tener entradas optoacopladas, es decir, protegidas frente a sobrepicos de tensión, la respuesta es “no”, pues si la placa que no está diseñada para soportar interferencia electromagnética (sea irradiada o conducida) esa presunta protección es sólo un maquillaje, ya que las entradas no estarán protegidas porque es la placa la que de por sí no está preparada para soportar ambientes industriales con ruido eléctrico.

También habría que tener en cuanta qué conectores utiliza el shield, porque si no son apropiados para entornos industriales es un indicador de que, entonces, la placa tampoco está preparada para soportar las vibraciones de ese entorno sin soltar el shield de la base.

Además, sería necesario tener en cuenta –como ya vimos- ver con qué alimentación funcionan los shields de Arduino, Raspberry o Beagleboard que se alimentan con 5 VDC prácticamente invariables, mientras que en ambientes industriales la tensión estándar es 24 de VDC y con amplio rangos de variación, una característica que fue tomada por la CIAA a la hora de establecer su fuente de alimentación.

Otro aspecto determinante está en el firmware de la CIAA que tiene un diseño muy diferente al de las plaquetas para aficionados, lo que permite utilizarlo para desarrollar productos pasibles de ser usados en productos que se aplican en sistemas que requieren un alto nivel de seguridad, como son aquellos donde se pone en riesgo la vida de las personas o bienes de alto valor.

La CIAA está basada en una implementación propia del sistema operativo OSEK, que desde hace años es un standard internacional abierto (ISO 17356), que fue desarrollado por la industria automotriz europea (BMW, Bosch, DaimlerChrysler, Opel, PSA Peugeot Citroën, Renault, Siemens, Volkswagen) y es utilizado por el consorcio internacional AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture).

De este modo, la CIAA es adecuada para ser utilizada en aplicaciones cuya calidad y prestación deben ser probadas y certificadas bajo estándares internacionales de altísima exigencia como, por ejemplo, los sistemas médicos, ferroviarios o espaciales.

Esto permite que cualquier usuario de la CIAA pueda aprovechar para su aplicación un entorno de desarrollo seguro y de alta calidad que, además, ha sido validado por el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI).

http://beagleboard.org/static/beaglebone/latest/Docs/Hardware/BONE_SRM.pdf (pág. 54)

http://beagleboard.org/static/BBSRM_latest.pdf (pág. 95)

http://beagleboard.org/static/BBSRM_latest.pdf (pág. 22, 30, 45, 100)

http://es.wikipedia.org/wiki/OSEK

http://www.osek-vdx.org/

industria.1406576946.txt.gz · Última modificación: 2014/07/28 16:49 por ppezoimburu