01 Comunicaciones Industriales

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COMUNICACIONES INDUSTRIALES INTRODUCCIÓN

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COMUNICACIONES INDUSTRIALES CAPITULO 1

COMUNICACIONES INDUSTRIALES

INTRODUCCIN

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

Proceso de comunicacinEMISORRECEPTORMedio de transmisinEMISORRECEPTORMedio de transmisinEMISOR : fuente generadora de la informacinMEDIO DE TRANSMISION : por el que se emite la informacinRECEPTOR : recibe la informacin

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

Sistema de comunicacin industrialComputadorAutmata programableAutmata programableInstrumentos del procesoComunicacin basada en seales analgicasNeumticas 3 a 15 psiElectrnicas 4 a 20 mACada variable se transmite por un par de hilosConexin de gran nmero de controladores y componentes + distancias elevadas + supervisin, control, explotacin y almacenamiento de la informacin, aumenta la informacin , las variables se transmiten por medio de un cable de comunicacin llamado BUS

Control de la planta o la explotacin de los datos el medio utilizado es el computador y las tarjetas especficas de control y comunicacin (Hardware)

En software se utiliza el SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) : supervisin, control y adquisicin de datos, basados en redes de comunicaciones de datos y base de datos

SistemaSCADAInstrumentosPantallas de operadorSistemas de seguridadControladoresSensoresEquipos de transmisinForma del control de

PROCESOS DISTRIBUIDOS

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

Entorno CIMCIM : Computer Integrated manufacturing, Fabricacin integrada por computador

Tiene definidos tres grupos :Procesos de fabricacin integrados por medio de tecnologasDistribucin de jerarquas : dispositivos distribuidos en niveles segn sus tareasAgrupamiento, procesamiento, control y difusin de la informacin

TECNOLOGIASDESCRIPCIONElectrnicaSe hace control por computador jerarquizado y distribuido.MecnicaSe realiza el ensamblado de distintas partes de los productos de produccin, para llegar a un producto,InformacinLa informacin llega por distintas partes de la fbrica : gerencia, ingeniera, contabilidad, almacn, compras, planta etc.

Integracin en un sistema CIM

Las tecnologas en el entorno CIM son :Diseo asistido por computador (CAD/CAE : Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)Fabricacin asistida por computador (CAM : Computer Aided Manufacturing)Control numrico (CNC) y RobticaInstalaciones industrialesSistemas de planificacin, supervisin y control de la fabricacinManipulacin y transformacin automtica en materialesInformtica y computadoresTelecomunicaciones

El objetivo al aplicar un sistema CIM es :Mnimos costesInstalaciones flexiblesGestin de almacenamientoRpidos y sencillos cambios en la produccinCentralizacin de datosDistribucin de tareasMantenimiento

PIRMIDE CIM

Se busca que el flujo de informacin llegue desde el sensor el cual se encuentra conectado a una mquina, hasta el nivel ms alto de direccin en la fbrica

Los niveles de integracin en el entorno CIM son :

NIVELDESCRIPCIONEmpresaLos datos de nivel inferior ayudan a realizar los procesos automticos de productividad, planificacin (plazos de entrega, costos, gestin administrativa, recursos humanos e investigacin y desarrollo).Coordinacin de la corporacin. FbricaControl operativo de la productividad de la planta o fbrica (datos de produccin, estadsticas, compras, mantenimiento, inventario, ventas).Computadoras con alto rendimentoreaCoordinacin de los elementos de control del local. Almacena variables de proceso. Coordina transporte, programas de fabricacin. rdenes de trabajo, lneas en curso y calidad. PLC de gama alta. CNC y robots.Local Elementos que realizan el mando y control de una mquina. Se agrupan en este nivel : PLC, instrumentacin, HMI.MquinaMquinas y elementos productivos y elementos bsicos del mando control y accionamiento (Sensores actuadores).

GATEWAYSENSORES -ACTUADORES

Ethernet con TCP/IP(Oficina)Bus de campoProfibus, FIP,(Celda) Bus sensor actuador: CAN, Interbus-S, (Mquina) Ethernet con TCP/IP o MAP (Fbrica)PUENTE

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

Redes de comunicacinElementos de una redLneas de transmisin: transporta la informacin entre los elementosEstaciones: elementos conectado a la red de comunicacinNodos: cada estacin unida a otra subred por medio de un nodo. Encargado del encaminamiento o conmutacin de la informacin a travs de la red

ANILLOESTRELLA

BUS

ARBOLMALLA

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

Modelo OSIModelo OSI: Opening System Interconnection, conexin de sistemas abiertos. Planteado por la ISO (International Standards Organization)Organizacin en niveles o capasUtilizacin de un protocolo para la comunicacin entre niveles

NmeroNivelObjetivo1FsicoTransmisin de bits. Caractersticas elctricas y mecnicas. Mtodos para especificar los flujos de intercambio de bits en el medio fsico RS232,RS422,RS4852Enlace de datosFormato de trama. Mantenimiento del enlace (establecimiento, liberacin y transferencia de datos). Deteccin de errores. 3RedEncaminamiento de datos por una red. Prestaciones de la red a los datos que se transmiten. Resolucin de la congestin4TransporteIntercambio de datos entre extremos. Optimiza la calidad de los servicios del nivel de red5SesinControl del dilogo entre las aplicaciones de los extremos6PresentacinFormato y transformacin de datos entre las aplicaciones7AplicacinAplicaciones distribuidos especficas y su gestin

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

Niveles de comunicacin industrialLos niveles bsicos son :NIVELDESCRIPCIONFABRICAGestin de produccin y procesos. Supervisin y controlCELDAGrupos de mquinas, manipuladores, CNC, robots, coordinacin, supervisin y controlCAMPOMquina aislada : coordinacin, sensores, actuadores, control

El bus de campo: Comunicacin de mquina (redes de dispositivos actuadores y sensores)Cuando se trata sobre una red o sistema de control con comunicacin industrial que compone los dispositivos que realizan el control y los dispositivos insertados en mquina (sensores y actuadores)Redes industriales : incluyen el nivel de campo y celda

CONTENIDOProceso de comunicacinSistema de comunicacin industrialEntorno CIMRedes de comunicacinModelo OSINiveles de comunicacin industrialNormas

NormatizacinANSI: American National Standards Institute. Instituto para la normalizacin. Miembro del ISO

EIA: Electronics Industries AsociatesRS232C : comunicacin serieRS422A : caractersticas elctricas de circuitos de interfaz de tensin equilibrada

RS485 : estndar para la comunicacin entre dispositivos y terminales de datos, que utilizan comunicacin serie a dos hilos, permiten enlace multipunto e incluyen circuitos de interfaz digital de tensin equilibrada. Es uno de los estndares de conexin utilizando en el bus de campo PROFIBUS

IEEE : Institute of electrical and electronic engineers, instituto de ingenieros elctricos y electrnicos. IEEE-488 : bus industrial. Interconexin e integracin de instrumentos (monitores, controladores)

Norma Internacional1985 Formacin comits : ISA SP50,IEC TC65/SC65C , objetivo creacin de standard fieldbusCENELEC (TC65CX) y CEN TC 3101996 norma EN 50170 compuesta por un conjunto de perfiles sin compatibilidad entre si :Parte 1 :. P NetParte 2 : ProfibusParte 3 : FIPParte 4 : FOUNDATION (BS)

EN 50254High Efficiency Comunnications Subsytems for small data packetsIncluye Asi, Interbus, Profibus DP, DWF (Device World FIP)

Tipos de norma IECFoundation FielbusControlNet (ControlNet, Ethernet/IP)Profibus (DP y FMS)P-NET (multipoint, point to point)Foundation Fielbus HSESwiftNet (OpenAL, real Time AL)WorldFIP (mpsY mcs, SUBSETmms, part of MPS)Interbus (generic, extended, reduced 6/2)