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    REDES INDUSTRIALES

    CARACTERISTICAS Y APLICACIONES

    M.S. Javier Eguia Salazar

    http://localhost/var/www/apps/conversion/VIDEOS/Videos_promo_festo/Bionic_Learning_Network_EN_MPEG1.mpg
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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Grupo Festo Automatizacin,representado internacional-mente en ms de 70 pases.

    Investigacin y Desarrollo

    6% del volumen de ventas

    formacin profesional

    1.5 % del presupuesto de

    personal

    Dos divisiones principales:

    Industrial

    Didctica

    Con un intercambio

    constante de experiencias.

    Una empresa global, con accin local.

    Casamatriz Esslingen-Berkheim, Alemania

    http://localhost/var/www/apps/conversion/VIDEOS/Videos_promo_festo/FESTO.mpg
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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    AUTOMATIZACION

    ES EL REALIZAR

    UNA ACTIVIDAD

    SIN LA

    NECESIDAD DE

    LAINTERVENCION

    DE UN SER

    HUMANO

    http://localhost/var/www/apps/FOTOS/Fotos%20Japon/sim%20_spider.MOV
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    Comunicaciones Industriales

    La necesidad de transmitirdatos entre diferentessistemas, procesos e

    instalaciones muyrpidamente forman partede uno de los pilaresfundamentales para lograr la

    competitividad de unaempresa

    Introduccin:

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    Caractersticas principales para

    la aplicacin de redesa) Volumen de datos

    b) Velocidad de transmisin

    c) Velocidad de respuesta

    Introduccin:

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Introduccin:

    Un ejemplo

    Volumende datos

    Velocidad detransmisin

    Velocidad derespuesta

    Aplicacin

    Red deOrdenadores

    Elevado Elevado Bajo Lectura dedatos

    Detector deproximidad

    Muy bajo Bajo Instantnea Sistema deseguridad

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    7/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Pirmide de las comunicaciones Industriales

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    8/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Por que incorporar un sistema de comunicaciones en unaindustria?????

    Reducir el costo de produccin

    Mejora de calidad

    Mejora de la productividad

    Reduccin en el almacenaje

    Mejorar la eficiencia

    Reducir costos mantenimiento

    Introduccin:

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    9/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    El sistema de comunicacionesdebe permitir

    1.- Sistemas de comunicacionesque enlacen la planta deproduccin con la gestin y la

    ingeniera de la empresa

    2.- La integracin de la base dedatos de la empresa

    3.- Compartir aplicaciones a nivel:

    Hardware

    Software

    Introduccin:

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    10/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Estacin:

    Dispositivo que puede conectarse como una unidad, a una oms subredes

    CONCEPTOS BASICOS

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    11/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    subred:

    Es la suma total de todos los componentes fsicos que serequieren para construir una ruta de transmisin de datos conprocedimientos comunes para transferir informacin.

    Ejemplos: MPI, PROFIBUS, ETHERNET, etc.

    CONCEPTOS BASICOS

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    12/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Es la forma en la que los dispositivos en una red intercambian informacin.

    Podra hacerse la analoga de que el protocolo es el lenguaje con que se

    comunican los dispositivos en una red.

    Existen nveles de protocolos en la red.

    Protocolos de hardware

    Ejemplo: Ethernet 10baseT

    Protocolos de software

    Paquetes de software que permiten la

    comunicacin de programas a travs

    de la red.

    Protocolos de las Redes

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    13/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Red de comunicacin:Consiste de una o ms subredes INTERCONECTADAS conprotocolos similares o diferentes.

    Comprenden todas las estaciones capaces de comunicarseentre si.

    CONCEPTOS BASICOS

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    14/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Gateways

    Son dispositivos loscuales interconectandos o mas subredes en

    trminos de sucapacidad decomunicacin. Ungateway puede unirsubredes que son

    fsicamente similares odiferentes (ETHERNET OPROFIBUS).

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    15/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    ACOPLAMIENTO DE REDES.

    Un Repetidor copia la informacin recibida va cable, la amplificay la enva al lado opuesto del acoplamiento

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    16/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Estructura Punto a Punto:

    La estructura mas simple se obtiene cuando la red comprendedos estaciones de comunicacin: EJEM CONEXIN POINT TOPOINT

    TOPOLOGIA DE REDES

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    17/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    TOPOLOGIA DE RED

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    18/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Estructura Lineal o BUSUna sola lnea es compartida por todos los nodos de la red. Estosignifica que solamente una estacin es capaz de transmitir a lavez, mientras que las otras solamente pueden escuchar por lo quees necesario definir las reglas para especificar cuando unaestacin tiene derecho de transmitir.

    TOPOLOGIA DE RED

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    19/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Estrella:Esta topologa incluye un nodo principal quecontrola la comunicacin entera y si esta fallala red total tambin.

    TOPOLOGIA DE RED

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    20/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    rbol:La estructura de rbol es la mas usada en ingeniera deautomatizacin.

    Este puede interpretarse como un conjunto de estructuras delnea de diferentes longitudes y diferentes tipos interconectadas

    TOPOLOGIA DE RED

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    21/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Anillo:Ciertas similitudes existen entre una topologa de bus y deanillo. Un estructura de anillo puede verse como una liga

    point to point en serie. La ventaja de esta topologa es quecada nodo puede operar como un repetidor de seal.

    TOPOLOGIA DE RED

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    22/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    MEDIO DE TRANSMISIN:

    La eleccin depende principalmente de la longitud de la red, elgrado intrnseco de seguridad requerido y de la relacin develocidad de transmisin. Segn su complejidad y desempeo.

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    23/93Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Conectores

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    Como resultado de los protocolos que no se haba adaptado parasu uso combinado, los problemas de comunicacin de bus decampo ocurrieron repetidamente Cuando se utilizaron dispositivosde diferentes fabricantes juntos

    Open system interconnection reference model (OSI)

    Modelo Multicapa ISO-OSI

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Modelo de referencia OSI (Open System Interconection)

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Buses de Campo

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    TECNICAS DE ACCESOUna tcnica de acceso permite controlar el acceso al BUSentre las diferentes estaciones.Los paquetes de informacin se deben de transmitir solamente

    uno a la vez.

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    MAESTRO-ESCLAVO.Tcnica de acceso Central. El maestro dirige el trfico entero deinformacin en el bus.Este enva datos a los esclavos (polling)y da la orden de enviar.La comunicacin directa entre esclavos no es posible. LaVentaja consiste en que la tcnica de acceso es directa y simple.

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    TOKEN PASING.

    Es una tcnica descentralizada y determinstica . Untoken viaja a travs de la red con una seal de permiso.La estacin que posee el token es el que tiene permisode enviar y pasar este despus de un tiempo permitido.

    Token Bus si la red es de topologa bus.

    Token Ring si la red es de topologa anillo.

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    Token Ring

    Marcas vacias circulan continuamente por el anillo (formaunidireccional)

    A toma la marca vacia, inserta su mensaje y la identificacion deldestinatario (D) y coloca el bit token en 1.

    B, C ven la marca y como no lo identifican no hacen nada.

    D,ve que la marca es para el, copia el mensaje y cambia el bit tokende regreso a 0.

    Ventajas: nunca hay colisiones por que las marcas estan circulandocontinuamente en la misma direccin.

    Topologia usada: anillo o estrella

    Transferencia de velocidad estandarizada : 1 a 4Mbit/s (pero 16 esmuy comun )

    Es la segunda tecnologia de transferencia mayormente usada en elmundo.

    A

    B

    C

    D

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    DATOS TECNICOS SUBREDES.

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    ....

    Hub

    REDES MEZCLADAS PARA MAYOR DESEMPEO.

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    PROCESS FIELD BUS

    Hub

    REDES MEZCLADAS PARA MAYOR DESEMPEO.

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    CP

    PROCESS FIELD BUS

    Ethernet

    REDES MEZCLADAS PARA MAYOR DESEMPEO.

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Redes con Tecnologas avanzadas de bus de Campo

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    PROFIBUS FMS.- Fieldbus Message Specification( cliente-servidor)PROFIBUS DP.- Distribuided Peripheral

    PROFIBUS PA.- Process Automation

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Relevancia

    Profibus domina el mercado con una conectividadsuperior al 40%

    Profibus es el nmero 1 y la mayor tecnologafieldbus y permanecer dominante en un buenperiodo de tiempo

    Organizacin Fieldbus El club Fieldbus es PNO (Profibus User

    Organization)el cual administra las tecnologasProfibus y ProfiNet 1400 compaas miembros

    El mayor proveedor de red Profibus y dispositivosde control es Siemens.

    Algunos otros proveedores de PLC integran

    plataformas Profibus .

    Todo sobre Profibus

    Distribucin Regional de Profibus

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Fortalezas y debilidades

    Gran cantidad de vendedores y dispositivos decampo con conexiones Profibus disponibles enel mercado.

    Buena configuracin y parametrizacinintegrada con STEP7 y la herramienta deconfiguracin del hardware .

    Muy buen concepto de diagnstico comoestndar de Profibusintegracin automticaen el entorno Step7

    Buena integracin de datos de dispositivos devendedores no Siemens con GSD al entorno deconfiguracin Profibus .

    La cantidad limitada de parmetros reduce laposibilidad de construir parmetrosintensivospara complejos dispositivos modulares decampo.

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Red de Profibus DP.

    Profibus DP

    125 Participantes

    RED CP 4 lneas

    10 metros max por lnea.

    16E/ 16S por lnea

    Solo para 8 vlvulas

    tamaos 10,14,18

    FB13

    Hasta 26 Bobinas ISO

    96 Entradas/ 74 Salidas

    E/S Analogicas.

    FB13

    Hasta 26 Bobinas MIDI/MAXI

    96 Entradas/ 74 Salidas

    E/S Analgicas.

    SF50 SM5)

    Hasta 26 Bobinas

    MIDI/MAXI/ISO

    56 Entradas/ 64 Salidas

    E/S Analogicas.

    RED ASI,Profibus DP

    FB13

    Hasta 26 Bobinas

    MIDI/MAXI

    9 mdulos Digitales

    Analgicos de E/S.

    SEC AC

    para

    servomotores

    SPC 200

    Posicionamiento

    de ejes

    Distancia por cable PROFIBUS DP 1200 mts

    Distancia por fibra ptica PROFIBUS DP 100 Kms

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    Topologa de red con Fieldbus[1] Red corporativa / Ethernet

    [2] I/O Bus(AS-I)

    [3] Red de dispositivos de campo / Profibus[4] Gateway de Profibus a I/O(AS-I)

    1

    2

    4

    3

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    Relevancia

    Red nmero 2 en el mercado mundial

    Organizacin Fieldbus

    La ODVA (Open DeviceNet Vendor Association)- se focaliza en desarrollo y extensin detecnologas DeviceNet, ControlNet y Ethernet/IP.

    - CIP (Common Industrial Protocol) es la capa deaplicacin consolidada

    - Otros Tpicos: CIP Motion, CIP Safety,CompoNet- Ms detalles: www.odva.org

    Mayores proveedores

    Rockwell Automation (Allen-Bradley) es el mayor

    proveedor de PLC y dispositivos de campo. Omron se focaliza en redes de trabajo DeviceNet

    en la regin asitica

    Todo sobre DeviceNet

    Distribucin regional de DeviceNet

    Vendedores Mayores

    Rockwell Automation

    y Omron

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    DeviceNetBus abierto soportado por muchos fabricantes.

    DeviceNet

    Motor ControlEncodersMotores a Pasos

    I/O BlocksSensores Opticos

    Estaciones

    LuminosasSimple E/S

    Terminales CPV

    Terminales ISO Terminales CPX

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    Algunos datos tcnicos Atributos

    Topologa de lnea con ramas Max. 64 dispositivos de campo

    Max. 512 I/O por cada dispositivo

    Datos I/O de la red limitados por el scanner deDeviceNet

    Comunicacin de red

    Los dispositivos estn especificados como

    clientes o servidores, es posible tener maestrosmltiples en una misma red.

    Variantes del proceso de conexin de datos :Maestro a esclavo

    Tiempo de ciclo dependiente de la cantidad dedispositivos, tamaos de los datos yconexionado.

    Velocidad de

    comunicacin

    Long. cable

    grueso

    Long. cable

    fino

    Largo de

    rama

    500 kbit/s 100 m 100 m 6 m

    250 kbit/s 250 m 100 m 6 m

    125 kbit/s 500 m 100 m 6 m

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    24V Fuente de poder

    para el bus

    230V~

    24V=

    BUS

    P O WE R

    P O WE RB US E R RO R

    MOD/NET

    STATUS

    12

    14

    12

    14

    12

    14

    12

    14

    12

    14

    12

    14

    12

    14

    12

    14

    Principio de conexin.

    BUS

    P O WE R

    P O WE RB US E R RO R

    MOD/NET

    STATUS

    Seales de comunicacin

    CAN_H, CAN_L

    24V Fuente de poder electrnica, sensores

    y vlvulas

    230V~

    24V=

    2 cables2 cables

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Tipos de Conectores para Device Net.

    Screw-terminal and

    Hard-wired Connectors (IP20)

    Mini and Micro-style

    Pluggable Connectors (IP67)

    Flat Cable with Flat Trunk

    Connectors (IP67)

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Conector de fcil desplazamiento

    (IDC) Module Tap (& Flat Wire)

    2 Tornillos para

    una conexin segura

    2 tornillos para ajuste

    del cable

    0.22

    0.77

    Tee Taps

    Drop lines

    - Conectores

    moldeados

    - 0 a 20 ft.

    - mini o micro

    en los dispositivos

    Conectores

    Instalables en

    Campo

    -screw type-crimp type

    Taps Multipuerto

    Tipos de cables y conectores para Device Net.

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Comunicacin tpica con DeviceNet

    24VDC

    Scan List

    Intercambio de datos

    predefinido por el Scan list.

    Normalmente Master/ SlaveConfigurado como

    Master

    Configurado

    como Esclavo

    La Actualizacin cclica de

    datos como el statusde I/Os.

    Actualizacion cclica

    tiempo ~ 5..10ms

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Dispositivos Simples de E/S

    Sensores, actuadores & switches

    Interfaces simples Hombre-Mquina Interfaces de Operador

    Push buttons

    Micro Drives

    Robots

    Software

    Vlvulas Neumticas

    Bridges/Gateways etc.

    Dispositivos Tpicos en Device Net

    DeviceNet

    ALLEN-BRADLEY

    7 8 9

    4 5 6

    1 2 3

    . 0 -

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Fortalezas y debilidades

    Gran cantidad de vendedores y dispositivos decampo para redes DeviceNet disponibles en elmercado.

    Fcil mantenimiento, configuracin yparametrizacin con herramientas adicionalesde redes basadas en archivos EDS y Explicit

    Messaging Buena integracin de dispositivos de

    vendedores no-Rockwell con archivos EDS .

    Acceso de datos del dispositivo acclico vafield.us -

    El concept de las ramificaciones permite ladisponibilidad de la red tambin con mltiples

    dispositivos defectuosos .

    Los diagnsticos del dispositivo no estnautomticamente integrados al conceptocontrolador del programa .

    Reduccin del tiempo de ciclo con redesgrandes.

  • 7/25/2019 2. Redes Industriales

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Relevancia en la industria Automotriz

    CANopen fue diseado para redes de control demquinas orientadas al movimiento, como porejemplo sistemas de manipulacin. Habitualmenteusadas con sistemas de control basados en PC

    El mercado principal se encuentra en Europa.

    Organizacin Fieldbus

    La CiA (CAN in Automation) se focaliza en :

    -el desarrollo y extensin de la tecnologaCANopen y CAN .-Integracin de adaptaciones especficas de ramas yperfiles de dispositivos genricos .

    Principales proveedores

    CANopen es manejado un grupo de compaas enEuropa central.

    Todo sobre CANopen

    Distribucin regional de CANopen

  • 7/25/2019 2. Redes Industriales

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Algunos datos tcnicosAtributos Fieldbus

    Topologa de lnea con ramificaciones .

    Mx. 124 dispositivos de campo

    Los dispositivos de I/O remoto estn definidos para

    tener 4 pares de conexiones con un total de 256 I/O.

    Mx. 512 conexiones de red PDO (cada una 8 byte)

    Comunicacin de red

    Tiempo de ciclo dependiente de la cantidad de

    dispositivos, tamao de los datos y conexin.Velocidad

    Comunic.

    1000

    kbit/s

    500

    kbit/s

    250

    kbit/s

    125

    kbit/s

    62,5

    kbit/s

    Long. cable 30 m 100 m 250 m 500 m 1000 m

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Fortalezas y debilidades

    Ideal para cadenas de control cerradas

    ptimo para aplicaciones dinmicas comocontrol de movimientos.

    Varias funcionalidades como Heartbeat yEmergency Messages estn integradas a ladefinicin de field bus .

    Varias soluciones CANopen incrustadas,disponibles en el mercado.

    Perfiles de dispositivos optimizados por rama.

    Difcil mantenimiento de redes debido a

    parmetros y configuraciones no

    transparentes.

    Los usuarios deben tratar con registros

    basados en bit & byte para acceder y

    configurar parmetros y diagnsticos.

    Varias herramientas distintas de

    configuracin y mantenimiento disponibles.

    Reduccin de tiempo de ciclo con grandes

    redes.

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    Abteilung/Name 04.06.2015 54

    Sistema de Fieldbus Industrial Ethernet

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Qu es Ethernet?

    Con el trmino Ethernet se hace referencia avarios elementos de una estructura tpicade red de oficina

    La estandarizacin oficial de ethernetdefinida por el IEEE (Institute of Electrical

    and Electronics Engineers) es IEEE 802.3CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Detection)

    Ethernet es una definicin del grupophysical LAN (Local Area Network) IEEE 802

    Ethernet es un grupo de protocolos

    definidos en interfaces de hardwaredefinidas

    Ethernet es un medio electrnico basado enprotocolos de software para transporte,comunicacin y aplicacin .

    Ethernet ??

    HTTP ??

    SMTP ??

    TCP/IP ??

    UDP ??

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Ethernet en el modelo de red ISO/OSI

    Ethernet est definido en los niveles1 y 2 del modelo de red ISO/OSI

    El nivel superior del modelo OSIpuede tambin trabajar con otrasdefiniciones de acceso de redes y

    luego ethernet Ethernet describe cables, medios de

    comunicacin e interfaces dehardware en el nivel 1.El Acceso dedatos va CSMA/CD y marcoEthernet estn descriptos en el nivel2

    Ethernet es una red comn deoficina y hogar. PCs, impresoras yservidores utilizan tpicamenteethernet

    OSI Nivel Nombre Protocolos

    7

    6

    5

    4

    3

    2 Capa de linkeo de datos Ethernet

    Token Ring

    WLAN

    Fieldbus1 Capa fsica

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    Ethernet - Caracteristicas

    Velocidad de transferencia 10 Mbit/s

    Seales transmitidas en forma serial, bit por bit, a cadaestacin

    Estas seales son transmitidas en marcos (tambien conocidoscomo paquetes)

    El envio del marco inicia despues de una solicitud de unaestacin.

    Por esto, es posible las colisiones entre marcos.

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    Ethernet 10baseTdistancias entre hubs

    Any TP cable may be up to 100 mlong

    3 hubs means up to 400 m distance100m

    100m 100m

    100m

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    ACOPLAMIENTO DE REDES.

    Los Puentes(switches) acoplan subredes que usan la mismatcnica de acceso, aunque el medio de transferencia sea

    diferente.

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    Ethernet and switches

    Each cable 100 mmax

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    ACOPLAMIENTO DE REDES.

    El ruteador (router) es usado para conectar redes OSI conDiferencias en los layers 1 y 2.Optimiza la comunicacin entrelas redes.Mejor desempeo que los puentes pero baja velocidadde operacin

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    ROUTERS.

    - Los Routers tienen (al menos) dos interfaces separadas dered.

    - Routers son usados en redes LAN para dividir las redes ensubredes.

    - Routers son usados para conectar LANs sobre WAN

    - Routers permiten a redes Ethernet crecer a tamaos

    ilimitados.- Routers pueden interconectar diferentes tecnologas de

    redes (Ethernet, Token Ring, ATM, FDDI, ISDN, ADSL, etc).

    - Internet es basado en routers alrededor del mundo.

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    Ethernet and routers

    Router

    Switch

    Hub

    Controller

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    qu es Ethernet Industrial?

    Ethernet Industrial describe:

    La adaptacin de los componentesethernet al amplio entorno industrial

    Protocolos de comunicacin basadosen Fieldbus para el uso con o dentrode una pila TCP/IP

    La posibilidad de acceso a lainformacin y a las ventajas deingeniera a travs de una red local y

    de tecnologa IT .

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    Componentes de hardware de Ethernet Industrial

    Los componentes tpicos de las redesethernet son hubs y switches conconectores RJ45

    El entorno industrial define condicionesms rigurosas en el campo:

    - Altos ndices de proteccin ej.

    IP65/67- Temperatura- Vibracin- Confiabilidad

    Los componentes tpicos de oficina nopueden cumplir semejantes condiciones

    Las nuevas definiciones para lasorientaciones especiales de negociodefinen componentes especiales.

    Los precios de componentes de ethernetindustrial son mucho ms elevados.

    Componentes standar de oficina

    Componentes de Ethernet Industrial

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    Conceptos de Ethernet Industrial Fieldbus

    Para adaptar las condiciones de las redesindustriales, como tiempo real ydisponibilidad a instalaciones basadas en

    ethernet, se han creado nuevos protocolos .

    Ethernet/IP

    ProfiNet

    MODBUS/TCP

    EtherCAT

    Ethernet Powerlink

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    Topologa de red con Fieldbus

    [1] RedCorporativa / Intranet

    [2] Red de Automacin / Ethernet Ind.[3] Red de dispositivos de campo / Fieldbus[4] Servidor gateway a Ethernet

    4

    4

    1

    2

    3

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Topologa de red con Ethernet Industrial

    [1] RedCorporativa / Intranet

    [2] Red de Automacin / Ethernet Ind.

    [3] Red de dispositivos de campo / Fieldbus

    [4] Servidor gateway a Ethernet[5] Dispositivos gateway a Fieldbus

    [6] Perifricos de red Industrial

    4

    4

    5

    1

    2

    3

    6

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Todo sobre Ethernet/IP

    Relevancia

    Ethernet/IP (Ethernet Industrial Protocol)

    Parte de la arquitectura de red de Rockwell Automation

    Se espera lidere el market share en los prximos aos.

    Organizacin Fieldbus

    La ODVA (Open DeviceNet Vendor Association)- se focaliza en el desarrollo y extensin de DeviceNet,ControlNet y la tecnologa Ethernet/IP .- CIP (Common Industrial Protocol) es la capa de aplicacinconsolidada

    - Otros temas: CIPMotion, CIP Safety, CompoNet- Ms detalles en: www.odva.org

    Principales proveedores

    Rockwell Automation (Allen-Bradley) es el mayor proveedor dePLC y dispositivos de campo.

    Distribucin regional Ethernet/IP

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    Datos tcnicos

    Atributos Fieldbus

    Topologa de Switch Ethernet

    Identificacin de dispositivos basada en direccionesIP.

    Cantidad de conexiones de esclavos limitados pormdulos puente Ethernet/IP .Tpicamente 64conexiones

    Comunicacin de red

    Comunicacin acclica con Explicit Messagingposible para parmetros y diagnstico

    Tiempo de ciclo dependiente de la cantidad deconexiones y ancho de banda utilizado para otrasaplicaciones TCP/IP

    Comunicacin basada en TCP (Explicita)

    Velocidad de

    comunicacin

    Perifricos de red

    recomend.

    Long. de cable entre

    conexiones

    10 Mbit/s Switches

    manejables

    100 m

    100 Mbit/s 100 m

    1000 Mbit/s Dependiendo de los

    perifricos

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    Switch

    Hub

    FC34 HC02 HC16FEC std.FC34 FEC std. FC34 HC02

    Hub Hub

    Red de Ethernet

    FEC CPX

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    Beneficios de Redes Ethernet

    Tecnologa ampliamentedifundida

    Facilidad para adquisicin dedatos

    Recursos Humanos disponiblesen rea de informtica

    Facilidad de intercomunicacinde equipos Velocidad en transferenciadeInformacin

    Sencillez en la realizacin de

    reportes en software comercialcomo Excel

    Costos reducidos parainterconexin de equipos

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    Posicionamiento y potencial de sistemas de bus individuales a nivel de campo

    Diseo de plantas

    /mquinas

    [dimensiones &estructura]

    Complejidad de la aplicacin

    [sensores & actuadores]

    > 90% Digital

    > 20% analgica

    Pre-procesamiento

    > 20% bucle cerrado

    Espacios detrabajocompactos deoperacinmanual

    Celdas de

    automatizacin

    Mquinas

    interconectadas

    orientadas a

    estaciones

    Plantas

    automatizadas

    Fieldbus

    Comunicacin

    Control de movimiento

    EtherNet TCP/IP

    Drive-Bus

    I/O Bus

    Industrial EtherNet

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    Aplicacin mquina para

    el tapado de cubetas de

    pintura.

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    Aplicacin en la industria automotriz.

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    Aplicacin en maquinas

    herramientas.

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    Aplicacin para fabricacin tanques de gasolina

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    ms

    CPV Direct

    Tipo 03 / 04B

    Sistema CP

    Tipo 03 CPXPA

    CDVI

    CPVSC

    Field Buses de Comunicacin con las Terminales deVlvulas inteligentes

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    65 miembros internacionales

    Japn Holanda

    ItaliaGran Bretaa

    Suiza USA

    FranciaBlgica Alemania

    La asociacin ...

    Actuator Sensor Interface

    AS-Interface

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    AS-INTERFACE.Tcnica de acceso Maestro-Esclavo.

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    Relevancia

    AS-interfase domina el mercado de I/O con una

    conectividad mundial superior 80% Comparado con los sistemas field bus, AS-

    interface mantiene la posicin 3 luego de Profibusy DeviceNet en relacin a nodos instalados

    Organizacin Fieldbus

    El club Fieldbus es ASI Association

    http://www.as-interface.net/

    Mayores proveedores Hay aproximadamente 300 proveedores de redes y

    dispositivos de control AS-Interfase. Los lderesen Europa son Siemens, ifm, pepperl&Fuchs,Schneider, B&W.

    Adems existen varios proveedores deplataformas integradas de PLC e I/O como

    Bihl&Wiedemann, KSK, Murr y otros.

    Todo sobre AS-interfase

    Distribucin de AS-interface por Regiones

    Creado en 1994

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    Beneficios de AS-Interfase

    Gran cantidad de vendedores y dispositivos de campocon conexin de AS-interface estn disponibles en elmercado.

    Sistema abierto. Estndares EN e IEC .

    Fcil instalacin. Reglas simples de red. Transmisinrobusta de datos.

    Pequeos esclavospermiten una perfectadescentralizacin.

    Fcil de mantener. Fcil cambio de esclavos debido ala autoprogramacin.

    Buena configuracin integrada con STEP7 y laherramienta de configuracin de hardware deSiemens

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    Red AS-Interface Conexin

    conectorASIConector de derivacin

    Cable

    Cable ASI, amarillo

    Cable de respaldo, negro

    Cubierta para cable- +

    ASI

    Esclavo

    - + - +

    -+

    - +

    M12 especial

    su conexin es muy fcil

    - Conectores tipo vampiro con

    gua para evitar errores en la

    conexin.

    - Instalacin rpida

    - Econmica comparada con

    otras redes

    Vista interior de

    una conexin

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    Tapa Asi

    Con alimentacin Para electrovlvulasParticipante Asi

    Participante Asi

    2 Entradas/2 Salidas. O

    4 Entradas.Sockets ASI

    4 Bobinas

    2 Entradas/1 Bobina

    2 Entradas/2 Bobinas.

    Para vlvulas MFH o MVH

    Participante Asi EVA

    2 Entradas/2 Vlvulas.

    Asi Master V2.1

    31 participantes a

    100 metros.

    Fuente Asi

    PELV

    Red AS-Interface (Actuador Sensor Interface).

    SPC11

    Posicionamiento

    Neumtico

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    Topologa de red con I/O AS-I[1] conexin PC

    [2] I/O Bus

    [3] tarjetas de PLC para control de dispositivo

    3

    1

    2

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    IO-Link- brinda inteligencia a dispositivos simples

    IO-Link no es una red industrial, pero es unprotocolo bastante simple que agregacapacidades de comunicacin a losdispositivos conectados a redes industrialesya existentes.

    Nombre formal de Siemens: IQ sense IO-Link utiliza el existente cableado punto a

    punto de 24 VCC entre los dispositivos decampo y los canales I/O para transmitir datosadicionales a travs de una modulacin depulso basada en UART sobre distancias dehasta 15 metros.

    Manejada principalmente por compaas desensores. Organizacin propia de field bus:

    http://www.io-link.com/

    Todo sobre IO-Link

    Distribucin todava no visualizable

    Beneficios de IO-Link

    http://www.io-link.com/http://www.io-link.com/http://www.io-link.com/http://www.io-link.com/
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    Conexin Punto a punto

    Cable estndar sensor / actuador

    Comunicacin serie

    Haciendo a los sensores comunicativos

    Posible operacin mixta

    Uso de la inteligencia dada en el sensor /actuador.

    Reduccin de la variedad de interfaces a

    causa de la estandarizacin . Conveniente ajuste y almacenado de

    parmetros .

    Diagnstico central de toda la planta.

    Datos de servicio

    Parmetros

    Datos de

    diagnstico

    Datos de proceso

    Seales binarias

    Seales

    analgicas

    Datos Tcnicos

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    Caractersticas tcnicas

    Tcnicas de conexin estndarI/O , longitud de cable 20 m nomallado

    Cclico , procesamiento de datos

    determinstico tpico 2 ms conservicio paralelo de transmisinde datos .

    Diagnstico de mensajesdiferenciado e integrado.

    Comunicacion por medio demodulacin de pulso de 24 V,protocolo UART estndar.

    Beneficios para el cliente

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Beneficios para clientes

    Reduccin de costos de proyecto e instalacingracias a la interfase estandarizada.

    Reduccin de tiempos de instalacin y puestaa punto gracias a un almacenamiento de datostransparente .

    Reduccin de tiempos de parada de mquinagracias a un diagnstico diferenciado.

    Inversin segura debida a la compatibilidadcon la base instalada y a la neutralidad delfield bus

    Punto a ponderar:Costos actuales desconocidos del master de

    IO-link y por lo tanto el costo total del sistema

    Primeros productos

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    Productos disponibles 2007 Sensor de cilindros enfermos

    Tecnologa IO-Link: Parametrizacin, Switchingpoint, Histresis, Salidas, Diagnstico: Funcinde sensor magntico

    Cable bipolar

    Slo se requiere una ranura

    Diseo compacto, montaje simple desdearriba

    Procedimiento simple de programacin en 2pasos

    Gateyways para Feldbus/EthernetGateyway para AS-Interface

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    Festo Didactic Mxico Ing. Javier Eguia

    Conclusiones...

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