COMUNICACIONES INDUSTRIALES

5/14/2018 COMUNICACIONES INDUSTRIALES - slidepdf.com

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COMUNICACIONESINDUSTRIALES

INTRODUCCIÓN

Nayibe Chio Cho



CONTENIDO

• Proceso de comunicación

• Sistema de comunicación industrial

• Entorno CIM

• Redes de comunicación

•

Modelo OSI• Niveles de comunicación industrial

• Normatización



Proceso de comunicación

EMISOR RECEPTORMedio de transmisión

EMISOR RECEPTOR

Medio de transmisión

• EMISOR : fuente generadora de la información

• MEDIO DE TRANSMISION : por el que se emite la información• RECEPTOR : recibe la información



CONTENIDO



• Entorno CIM


•


• Normatización



Sistema de comunicación

industrialComputador Autómata programable

Autómata programable Instrumentos del proceso

• Comunicación basada en señales analógicas

• Neumáticas 3 a 15 psi

• Electrónicas 4 a 20 mA

• Cada variable se transmite por un par de hilos

• Conexión de gran número de controladores y componentes + distanciaselevadas + supervisión, control, explotación y almacenamiento de lainformación, aumenta la información , las variables se transmiten por medio

de un cable de comunicación llamado BUS



• Control de la planta o la explotación de los datosel medio utilizado es el computador y las tarjetas

específicas de control y comunicación (Hardware)

• En software se utiliza el SCADA (SupervisoryControl and Data Acquisition) : supervisión,control y adquisición de datos, basados en redesde comunicaciones de datos y base de datos



SistemaSCADA

Instrumentos

Pantallas de operador

Sistemas de seguridad

Controladores

Sensores

Equipos de transmisión

Forma del control de

PROCESOSDISTRIBUIDOS



CONTENIDO



• Entorno CIM


•


• Normatización



Entorno CIM

• CIM : Computer Integrated manufacturing, Fabricaciónintegrada por computador

• Tiene definidos tres grupos :

– Procesos de fabricación integrados por medio detecnologías

–

Distribución de jerarquías : dispositivos distribuidos enniveles según sus tareas

– Agrupamiento, procesamiento, control y difusión de lainformación



TECNOLOGIAS DESCRIPCION

Electrónica Se hace control por computador jerarquizado y distribuido.

Mecánica Se realiza el ensamblado de distintaspartes de los productos de producción,para llegar a un producto,

Información La información llega por distintas partesde la fábrica : gerencia, ingeniería,contabilidad, almacén, compras, plantaetc.

Integración en un sistema CIM



• Las tecnologías en el entorno CIM son :

Diseño asistido por computador(CAD/CAE : Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)

Fabricación asistida por computador(CAM : Computer Aided Manufacturing)

Control numérico (CNC) y Robótica

Instalaciones industriales

Sistemas de planificación, supervisión y control de la fabricación

Manipulación y transformación automática en materiales

Informática y computadores

Telecomunicaciones



• El objetivo al aplicar un sistema CIM es :

Gestión de almacenamiento



• Se busca que el flujo de información lleguedesde el sensor el cual se encuentra

conectado a una máquina, hasta el nivel másalto de dirección en la fábrica

• Los niveles de integración en el entornoCIM son :



NIVEL DESCRIPCION

Empresa Los datos de nivel inferior ayudan a realizar los procesosautomáticos de productividad, planificación (plazos de entrega,

costos, gestión administrativa, recursos humanos e investigación ydesarrollo).Coordinación de la corporación.

Fábrica Control operativo de la productividad de la planta o fábrica (datos deproducción, estadísticas, compras, mantenimiento, inventario,

ventas).Computadoras con alto rendimento

Área Coordinación de los elementos de control del local. Almacenavariables de proceso. Coordina transporte, programas de fabricación.órdenes de trabajo, líneas en curso y calidad.PLC de gama alta. CNC y robots.

Local Elementos que realizan el mando y control de una máquina. Seagrupan en este nivel : PLC, instrumentación, HMI.

Máquina Máquinas y elementos productivos y elementos básicos del mandocontrol y accionamiento (Sensores – actuadores).



GATEWAY

SENSORES -ACTUADORES

Ethernet con TCP/IP

(Oficina)

Bus de campo

Profibus, FIP,

(Celda)

Bus sensor

actuador:

CAN,

Interbus-S,

(Máquina)

Ethernet con

TCP/IP o MAP

(Fábrica)

PUENTE



CONTENIDO



• Entorno CIM


•


• Normatización



Redes de comunicación

• Elementos de una red – Líneas de transmisión : transporta la

información entre los elementos – Estaciones : elementos conectado a la red de

comunicación

–

Nodos : cada estación unida a otra subred pormedio de un nodo. Encargado delencaminamiento o conmutación de lainformación a través de la red



ANILLO

ESTRELLA

BUS



ARBOL

MALLA



CONTENIDO



• Entorno CIM


• Modelo OSI

• Niveles de comunicación industrial

• Normatización



Modelo OSI

• Modelo OSI : Opening SystemInterconnection, conexión de sistemas

abiertos. Planteado por la ISO (InternationalStandards Organization) – Organización en niveles o capas

–

Utilización de un protocolo para lacomunicación entre niveles



Número Nivel Objetivo

1 Físico Transmisión de bits. Características eléctricas ymecánicas. Métodos para especificar los flujos de

intercambio de bits en el medio físicoRS232,RS422,RS485

2 Enlace de datos Formato de trama. Mantenimiento del enlace(establecimiento, liberación y transferencia dedatos). Detección de errores.

3 Red Encaminamiento de datos por una red. Prestacionesde la red a los datos que se transmiten. Resoluciónde la congestión

4 Transporte Intercambio de datos entre extremos. Optimiza lacalidad de los servicios del nivel de red

5 Sesión Control del diálogo entre las aplicaciones de losextremos

6 Presentación Formato y transformación de datos entre lasaplicaciones

7 Aplicación Aplicaciones distribuidos específicas y su gestión



CONTENIDO



• Entorno CIM• Redes de comunicación

• Modelo OSI


• Normatización



Niveles de comunicación

industrial• Los niveles básicos son :

NIVEL DESCRIPCIONFABRICA Gestión de producción y procesos. Supervisión y

control

CELDA Grupos de máquinas, manipuladores, CNC,robots, coordinación, supervisión y control

CAMPO Máquina aislada : coordinación, sensores,actuadores, control



•

El bus de campo :

– Comunicación de máquina (redes de

dispositivos accionador y sensor) – Cuando se trata sobre una red o sistema de

control con comunicación industrial quecompone los dispositivos que realizan el control

y los dispositivos insertados en máquina(sensores y accionadores)

– Redes industriales : incluyen el nivel de campoy celda



CONTENIDO



• Entorno CIM• Redes de comunicación

• Modelo OSI


• Normatización



Normatización

• ANSI : American National StandardsInstitute. Instituto para la normalización.

Miembro del ISO

• EIA : Electronics Industries Asociates – RS232C : comunicación serie – RS422A : características eléctricas de circuitos

de interfaz de tensión equilibrada



– RS485 : estándar para la comunicación entredispositivos y terminales de datos, que utilizan

comunicación serie a dos hilos, permiten enlacemultipunto e incluyen circuitos de interfazdigital de tensión equilibrada. Es uno de losestándares de conexión utilizando en el bus de

campo PROFIBUS



• IEEE : Institut of electrical and electronicengineers, instituto de ingenieros eléctricos

y electrónicos. – IEEE-488 : bus industrial. Interconexión e

integración de instrumentos (monitores,controladores)



• Norma Internacional – 1985 Formación comitès : ISA SP50,IEC

TC65/SC65C , objetivo creación de standardfieldbus

•

CENELEC (TC65CX) y CEN TC 310 – 1996 norma EN 50170 compuesta por un conjunto

de perfiles sin compatibilidad entre si :• Parte 1 :. P – Net

• Parte 2 : Profibus

• Parte 3 : FIP

• Parte 4 : FOUNDATION (BS)



– EN 50254• High Efficiency Comunnications Suybsytems for

small data packets

• Incluye Asi, Interbus, Profibus DP, DWF (DeviceWorld FIP)



• Tipos de norma IEC – Foundation Fielbus – ControlNet (ControlNet, Ethernet/IP)

– Profibus (DP y FMS)

– P-NET (multipoint, point to point) – Foundation Fielbus HSE

– SwiftNet (OpenAL, real Time AL)

–

WorldFIP (mpsY mcs, SUBSETmms, part of MPS)

– Interbus (generic, extended, reduced 6/2)



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