Exposición Redes Industriales Manuel

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Redes Industriales M.C. Manuel Pérez Villegas Apunte 4 1

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Redes Industriales y sistemas automatizados

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  • Redes Industriales

    M.C. Manuel Prez Villegas

    Apunte 4 1

  • de TI

    Las redes industriales al da de hoy

    Informacin en silos

    Visibilidad Limitada

    No utiliza los activos

    Escabilidad Limitada

    Riesgos de Seguridad

  • Conectando areas de Produccin (Connected manufacturing)

    Procesos automatizados

    Informacin en Tiempo Real

    Visibilidad en toda la empresa

    Eficiencia de costos

    Altamente flexible y seguro

  • Red de Manufactura Conectada

    Crea un ambiente estndar COLABORATIVO.

    Provee VISIBILIDAD a travs de toda la organizacin con los proveedores, partners y clientes.

    Entrega FLEXIBILIDAD para la administracin de las operaciones. Entrega SEGURIDAD para todas las comunicaciones del Negocio.

    Visin Completa de los Procesos de Manufactura

    Vincular los principales elementos de la cadena de valor interna y externa para maximizar la eficiencia/productividad.

  • s L3

    Tendencias del Control Industrial

    Tendencias de los Fabricantes a una infraestructura comn:

    Switche / Routers

    -Wireless

    -Web-Based

    -Security

    -Unified Communications

    -Ethernet (TCP/IP)

    -Plataforma nica.

    Wireless / Mesh

    Ethernet Switches

    Por qu?: -Simple.

    -Bajo costo.

    Ethernet Controllers and Gateways

    Web-Based Hosts

  • ales

    Ethernet Industrial: Tipos de Productos Disponibles

    HMI Terminales de Programacin

    Sistemas de Negocios

    Robots

    Controladores Switches industri

    Balanzas

    Variadores de Frecuencia

    E/S

    Vlvulas

    Dispositivos Instrumentos

    RFID

  • Beneficios de Ethernet Industrial en la red de Manufactura

    Mejora de la Productividad Mejora la integracion y el soporte de multiples

    aplicaciones en una unica red

    Mejora la Flexibilidad Arquitectura Estandar

    Plataforma de red escalable

    Mejora la respuesta ante eventos Acceso Remoto

    Informacion en Tiempo real y alertas

    Incrementa la Visibilidad Conectividad a Dispositivos y controladores

    La red de Manufactura Integrada con la red de la empresa

  • Cont

    Gate

    Redes de Manufactura Tradicionales

    RED CORPORATIVA IT

    Back-Office Mainframes and Servers (ERP, MES, CAPP, PDM, etc.) rol Network

    way

    HMI

    PC Based Controllers

    Office Applications, Internetworkin g, Data

    Servers,

    Storage

    HMI

    PLC PLC

    Robotics

    Motors, Drives, Actuators

    Sensors and other Input/Output Devices

    Control Level Network Device Level Network

    Information Level Network (Ethernet)

  • Redes de Manufactura

    Apunte 4 10

  • Arquitectura Global: Vista Lgica - Ethernet to the Factory

  • Aplicaciones y sistemas tpicos

    Sistema de toma de decisiones de negocio; Medidas para el criterio operacional: Productos, equipamiento, inventario, deteccion de fallas tempranas, etc. Es la interfaz clave para la empresa, a nivel de aplicaciones. Da visibilidad

    HistoriaReune los datos historicos de las aplicaciones de la planta, entrega reportes y los muestra en diferentes formatos de manera

    legible

    SCADASupervision de Control y adquisicion de datos; distribuido a gran escala de medicin y de sistemas de control, por lo general

    abarca una amplia zona geogrfica

    PAC (a.k.a. PLC)Controlador lgico programable; controla un subconjunto (cell / area) de la planta, por ejemplo, una lnea de

    produccion

    HMIHuman Machine Interfaces: muestra el estatus operacional al personal de operacion y puede permitir llevar a cabo funciones como por ejemplo, iniciar o detener un proceso

    I/O Dispositivos Input/Output; Dispositivos que toman medidas o controlan funciones claves de los procesos de manufactura.

  • Arquitectura Ethernet-to-the- Factory

    Enterprise Network

    Demilitarized Zone

    (DMZ)

    Separation between Control & Enterprise Networks

    Manufacturing Zone

    Interconnection between Cell Zones, Server Farms, and DMZ

    Cell/Area Zone

    Network Connection for Controllers, HMIs, I/Os, & Drives

  • Cell/Area

    La Zona Cell/Area es una red L2, definida en una area funcional o de proceso. Consideraciones claves:

    Requisitos del entorno

    Rango de dispositivos inteligentes

    Aplicaciones sensibles al tiempo.

  • Flujo de trafico en Cel l/Area

    Mail Gateway

    El trafico predominante en la Cell/Area es local (>80%). Flujo I/O.

    Generacion de mensajes UDP multi- cast.

    Generacion de mensajes UDP uni- cast.

    Datagramas de tamano menor: 100- 200 Bytes, pero la comunicacion es

    frecuente (every 0.5 to 10s of ms).

    Tipicamente no existe ruteo.

    HMI

    Engineering Laptop (RSLogix)

    Cisco Cat. 2955

    Cisco Cat. 3750 StackWise Switch Stack

    PAC

    DMZ

    Manufacturing Zone

    Network Management

    HMI

    Cisco Cat. 2955

    Drive Cell/Area Zone Cell/Area Zone

    El resto del trfico es de informacion de control y administracion (Explicit) intra- e inter- cell/area

    CIP-based, No crtico

    Informacin de diagnstico via HTTP

    Estatus y avisos de falla via SNMP or SMTP

  • Datagramas son mas largos, ~500 bytes (100s of ms). Sin frecuencia determinada

  • Control Video

    Moderate

    Tipos de trafico

    Data (Best-Effort)

    Voice

    Bandwidth Low to

    Moderate to High

    Moderate to High

    Low to Moderate

    Random Drop Sensitivity

    Delay

    High Low High Low

    Sensitivity High High Low High

    Jitter Sensitivity High High Low High

    En las redes de Procesos se debe priorizar el Trafico de control sobre otros tipos de trafico, esto para asegurar determinismo del flujo de datos (con baja latencia y bajo jitter)

  • V

    Z

    Uso de Vlans en un Sist. Ethernet Industrial

    Asignacin de Vlans a dispositivos, cuando los patrones de trfico son conocidos

    Backbone Network

    requerido por los dispositivos (Ej: una VLAN por zona)

    para la comunicacin entre VLANs (Ej:. PLC interlock layer)

    SSii SSii

    VLAN 101

    Conocer los patrones de trafico

    VLAN 102

    Cell LAN 103

    one

    Cell

    VLAN 104

    VLAN 105

  • La tecnologa de las Redes de Campo

    Fsicamente podemos considerar a un bus como un conjunto de conductores conectando conjuntamente ms circuitos para permitir el intercambio de datos. Contrario a una conexin punto a punto donde solo dos dispositivos intercambian informacin, un bus consta normalmente de un nmero de usuarios superior, adems que generalmente un bus transmite datos en modo serial, a excepcin de algn protocolo de bus particular como SCSI, o IEEE-488 utilizado para interconexin de instrumentos de medicin, que no es el caso de los buses tratados como buses de campo.

    Para una transmisin serial es suficiente un nmero de cables muy limitado, generalmente son suficientes dos o tres conductores y la debida proteccin contra las perturbaciones externas para permitir su tendido en ambientes de ruido industrial.

    Apunte 4 19

  • Ventajas

    El intercambio se lleva a cabo por medio de un mecanismo estndar. Flexibilidad de extensin.

    Conexin de mdulos diferentes en una misma lnea.

    Posibilidad de conexin de dispositivos de diferentes procedencias. Distancias operativas superiores al cableado tradicional. Reduccin masiva de cables y costo asociado. Simplificacin de la puesta en servicio.

    Apunte 4 20

  • Desventajas

    Necesidad de conocimientos superiores.

    Inversin de instrumentacin y accesorios de diagnstico. Costos globales inicialmente superiores.

    Apunte 4 21

  • Procesos de comunicacin por

    medio de Bus

    El modo ms sencillo de comunicacin con el bus es el sondeo cliente/servidor. Ms eficiente pero tambin ms costoso es el Token bus (IEEE 802.4), desde el punto de vista fsico tenemos un bus lineal, desde el punto de vista lgico un token ring.

    El procedimiento token passing es una combinacin entre cliente/servidor y token bus.

    Todo servidor inteligente puede ser en algn momento servidor (Ej. PROFIBUS Si el bus se cierra formando un anillo, obtenemos un token ring ( IEEE 802.5) Desde el punto de vista puramente econmico puede ocurrir que el sistema de bus sea ms costoso, pero por otra parte permite llevar a cabo una instalacin ms simplificada y rpida, igual que la puesta en funcionamiento

    Apunte 4 22

  • FieldBus en OSI

    En la arquitectura OSI, fieldbus ocupa los niveles 1 (Fsico), 2 (Enlace de Datos) y 7 (Aplicacin); teniendo en cuenta que este ltimo no slo se encarga de la interfaz de usuario sino de aplicaciones especificas dependiendo

    de cada aplicacin.

    Apunte 4 23

  • CLASIFICACION DE LAS REDES

    INDUSTRIALES.

    Si se clasifican las redes industriales en diferentes categoras basndose en la funcionalidad, se har en:

    Buses Actuadores y Sensores

    Inicialmente es usado un sensor y un bus actuador en conexin simple, dispositivos discretos con inteligencia limitada, como un foto sensor, un switch limitador o una vlvula solenoide, controladores y consolas terminales.

    Los sensores y buses actuadores como ASI y CAN (Control Advanced Network), son diseados para que el flujo de informacin sea reducido a pocos bits y el costo por nodo sea un factor critico

    Apunte 4 24

  • CLASIFICACION DE LAS REDES

    INDUSTRIALES.

    Buses de Campo y Dispositivos

    Estas redes se distinguen por la forma como manejan el tamao del mensaje y el tiempo de respuesta. En general estas redes conectan dispositivos inteligentes en

    una sola red distribuida.

    Estas redes ofrecen altos niveles de diagnstico y capacidad de configuracin, generalmente al nivel del poder de procesamiento de los dispositivos ms inteligentes. Son las redes ms sofisticadas que trabajan con control distribuido real entre dispositivos inteligentes, tal es el caso de FIELDBUS FOUNDATION.

    Comnmente dichas redes incluyen en los dispositivos y buses de campo las clases CANOpen, DeviceNet, FIELDBus Foundation, Interbus-S, Lonwork, Profibus-DP y SDS.

    Apunte 4 25

  • CLASIFICACION DE LAS REDES

    INDUSTRIALES. Buses de Control

    Tpicamente los buses de control para redes de punto a punto, entre controladores como PLC

    (Controlador Lgico Programable), DCS (Sistemas de control distribuido), Sistemas de consolas terminales usados para HMI (Interface Hombre Mquina), archivamiento histrico y control supervisor; son usados para coordinar y sincronizar el control entre las unidades de produccin y las celdas de manufacturacin.

    Usualmente son empleados como buses controladores para redes industriales (Control Net, Profibus-FMS, Map)

    Adicionalmente, puede usarse frecuentemente Ethernet con TCP/IP como un bus controlador para conectar dispositivos de alto nivel y consolas terminales. Pueden usarse tambin redes Ethernet como GATEWAY para conectar otras redes industriales. En este caso es recomendado aislar el segmento de la red industrial Ethernet del bus principal con Bridge para hacer el segmento independiente.

    Apunte 4 26

  • COMPONENTES DE LAS REDES

    INDUSTRIALES

    En grandes redes industriales un simple

    cable no es suficiente para conectar el conjunto de todos los nodos de la red. Deben definirse topologas y diseos de redes para proveer un aislamiento y conocer los requerimientos de

    funcionamiento.

    Apunte 4 27

  • COMPONENTES DE LAS REDES

    INDUSTRIALES

    Repetidor

    El repetidor o amplificador es un dispositivo que intensifica las seales elctricas para que puedan viajar grandes distancias entre nodos.

    Con este dispositivo se pueden conectar un gran nmero de nodos a la red; adems se pueden adaptar a diferentes medios fsicos como cable coaxial o fibra ptica.

    Apunte 4 28

  • COMPONENTES DE LAS REDES

    INDUSTRIALES

    Enrutadores

    Es un switch "Enrutador" de paquetes de comunicacin entre diferentes segmentos de red que definen la ruta.

    Apunte 4 29

  • COMPONENTES DE LAS REDES

    INDUSTRIALES

    Bridge

    Con un puente la conexin entre dos diferentes secciones de red, puede tener diferentes caractersticas elctricas y protocolos; adems puede enlazar dos redes diferentes.

    Apunte 4 30

  • COMPONENTES DE LAS REDES

    INDUSTRIALES

    GATEWAY

    Un gateway es similar a un puente ya que suministra interoperabilidad entre buses y diferentes tipos de protocolos y adems las aplicaciones pueden comunicarse a travs de l.

    Apunte 4 31

  • TOPOLOGIA DE REDES

    INDUSTRIALES

    Los sistemas industriales usualmente consisten de dos o mas dispositivos, como un sistema industrial puede ser bastante grande debe considerarse la topologa de la red; las topologas ms comunes son: Red BUS

    Enlaza todos los dispositivos en serie por conexiones extensas con un mismo cable; dependiendo del tipo de red muchos nodos pueden estar empalmados en el bus y comunicarse con otros nodos por el mismo cable. Adems esta topologa es simple de entender fcil de extender, pero tambin presenta una serie de desventajas, por ejemplo: una ruptura del cable puede causar fallas de comunicacin a un nmero de dispositivos y la congestin en el trafico de la red reduce la comunicacin en la misma.

    Apunte 4 32

  • TOPOLOGIA DE REDES

    INDUSTRIALES

    Red ESTRELLA

    Tiene un controlador central y uno o ms segmentos de conexin de red que parten del concentrador; con la topologa estrella se pueden agregar fcilmente nuevos nodos sin interrumpir la operacin de la red. Entre los beneficios de esta topologa se encuentran que ante la falla de un dispositivo no se interrumpe la comunicacin entre algunos otros dispositivos y la red; pero al fallar el concentrador la red entera falla.

    Apunte 4 33

  • TOPOLOGIA DE REDES

    INDUSTRIALES

    Red HIBRIDA

    Es la ms usada para aplicaciones industriales ya que permite la combinacin de las topologas bus y estrella para crear grandes redes que consisten en concertadores y miles de dispositivos iguales. Su configuracin es muy popular en las redes industriales Ethernet, FIELDBus Foundation, Device Net, Profibus y CAN, usando buses hbridos y topologa estrella dependiendo de la aplicacin requerida

    Las redes en topologa Hbrida ofrecen las ventajas y desventajas de las topologas de red Bus y Estrella, se puede configurar dicha red hbrida para que al fallar un dispositivo no se saque a otro de servicio y se pueden adicionar o retirar segmentos de red sin afectar algn nodo de la ya existente.

    Apunte 4 34

  • REDES INDUSTRIALES CON PLC

    Muchos sistemas estn conformados por equipos de diferentes fabricantes y funcionan en diferentes niveles de automatizacin; adems, a menudo se encuentran distanciados entre s; pero sin embargo, se desea que trabajen en forma coordinada para un resultado satisfactorio del proceso. El objetivo principal es la comunicacin totalmente integrada en el sistema. Al usuario, esto le reporta la mxima flexibilidad ya que tambin puede integrar sin problemas productos de otros fabricantes a travs de las interfaces software estandarizadas. En los ltimos aos, las aplicaciones industriales basadas en comunicacin digital se han incrementado haciendo posible la conexin de sensores, actuadores y equipos de control en una planta de procesamiento. De esta manera, la comunicacin entre la sala de control y los instrumentos de campo se han convertido en realidad. La Comunicacin digital debe integrar la informacin provista por los elementos de campo en el sistema de control de procesos.

    Apunte 4 35

  • SOLUCIONES CON ETHERNET

    Aunque los buses de campo continuarn dominando las redes industriales, las soluciones basadas en Ethernet se estn utilizando cada vez ms en el sector de las tecnologas de automatizacin, donde las secuencias de procesos y produccin son controladas por un modelo cliente/servidor con controladores, PLC y sistemas ERP (Planificacin de los recursos de la empresa), teniendo acceso a cada sensor que se conecta a la red.

    Apunte 4 36

  • Situacin Actual

    Apunte 4 37

  • Estructura Jerrquica de las Comunicaciones Industriales

    Apunte 4 38

  • Comunicaciones a nivel de clula

    Apunte 4 39

  • Alternativas de Integracin Punto a Punto

    Apunte 4 40

  • Alternativas de Integracin Red Local Privada

    Apunte 4 41

  • Alternativas de Integracin Industrial

    Buses de actuadoressensores Se han presentado mltiples iniciativas

    Interbus-S de Phoenix Contact

    AS-i (Actuador-Sensor Interface)

    DeviceNet (Controller Area Network CAN)

    Buses de campo Se han presentado mltiples iniciativas

    Bitbus de Intel

    FIP de origen francs

    PROFIBUS de origen alemn

    Comit ISA SP 50

    Apunte 4 42

  • Requerimientos de los Usuarios de Redes

    Industriales

    Reduccin de la programacin

    Evitar el manejo de datos por el PLC en funciones de control

    Evitar la programacin de nodos existentes al aadir nuevos nodos

    Aumentar las prestaciones del sistema

    Determinismo

    Efectividad del ancho de banda

    Apunte 4 43

  • Requerimientos de los Usuarios de Redes

    Industriales Reduccin del cableado Control, programacin y diagnstico sobre la

    misma red

    Soluciones escalables Eleccin del controlador adecuado para el control,

    no para el manejo de datos Aadir o eliminar dispositivos sin influir en otros

    dispositivos del sistema

    Reduccin de los tiempos de paro Diagnstico de los dispositivos

    Informacin predictiva

    Apunte 4 44

  • Requisitos para el Bus de Sensores/Actuadores

    Apunte 4 45

  • Requisitos para el Bus de Campo

    Caractersticas de un Bus de Campo

    Diseado para transmitir pequeas cantidades de datos

    Cubrir necesidades de tiempo real

    Tener gran compatibilidad electromagntica

    Nmero reducido de estaciones

    Fcil configuracin

    Protocolos simples y limitados

    Bajos costos de conexin

    Consistente con el modelo OSI de ISO

    Apunte 4 46

  • Requisitos para el Bus de Campo

    Ventajas que Aporta

    Reducir costo de cableado de la instalacin

    Facilita la ampliacin o reduccin de elementos

    Permite integrar los dispositivos menos inteligentes

    Apunte 4 47

  • Buses de Campo

    Los buses de campo conectan actuadores, controladores, sensores y dispositivos similares en el nivel inferior de la estructura jerrquica de la automatizacin industrial. Una arquitectura de bus de campo es un sistema abierto de tiempo real. Pero no necesariamente ha de conformarse con el modelo OSI de 7 capas, pues es ms importante que la conexin sea de bajo costo y alta fiabilidad frente a las posibilidades de interconexin a redes generales.

    Apunte 4 48

  • Estructura de Capas del Bus de Campo (I)

    La configuracin ms ampliamente consensuada es la de tres capas, correspondientes a las capas fsica, de enlace de datos y de aplicacin. Tambin usualmente se considera la capa de usuario. Capa de Usuario : Bloques funcionales

    Modelos abstractos

    Perfiles de dispositivos

    Capa de Aplicacin Servicios de aplicacin

    Servicios de mensajera

    Capa de Enlace Establecer y liberar el enlace lgico

    Control de errores y flujo en el enlace

    Sincronizacin de la transmisin

    Control de acceso al medio

    Capa Fsica Velocidad de transferencia

    Topologa y distancias mximas

    Codificacin y transmisin de datos

    Carac. electr. mecn. funcionales

    Apunte 4 49

  • Estructura de Capas del Bus de Campo (II)

    Apunte 4 50

  • Modelos de Relacin de Aplicacin

    Maestro-Esclavo: Una entidad gobierna todos los servicios de transaccin.

    Orden ----------> Respuesta

    Productor-Consumidor: Cada entidad produce informacin, que adquieren los consumidores.

    Consumo Indicacin

    Confirmacin Adquisicin

    Apunte 4 51

  • Tipos de Buses de Campo

    HART BitBus Profibus FIP WorldFIP Fieldbus-Foundation ECHELON Interbus-S

    CAN Device-Net

    CanOpen CAL SDS

    ControlNet AS-i Modbus CAN-VAN

    Apunte 4 52

  • Tipos de Buses de Campo

    Apunte 4 53

  • Planificacin de Redes Estrategia Americana

    Apunte 4 54

  • Planificacin de Redes Estrategia Europea

    Apunte 4 55

  • Planificacin de Redes Estrategia Europea

    Apunte 4 56

  • ControlNet

    Es una red de alta velocidad usada para la

    transmisin de informacin

    Proporciona control en tiempo real y servicio de

    mensajes

    Es una red abierta de control en tiempo real

    Mensajes entre dispositivos similares en un solo

    vnculo de medios fsicos

    Alta velocidad (5 Mbits/seg) basndose en el

    modelo de productor-consumidor

    Una variedad de dispositivos pueden ser

    conectados a una red ControlNet

    Apunte 4 57

  • Caractersticas de la Red ControlNet

    Determinista y Repetible para aplicaciones discretas y procesos industriales

    Permite el uso de controladores mltiples para controlar datos de entrada y salida en la misma conexin

    Capacidad de multicast para datos de entrada y entre dispositivos similares

    Opcin de medios redundantes. Ofrece diferentes tipos de topologa

    Cada red ControlNet soporta hasta 99 nodos

    Apunte 4 58

  • Modelo Productor/Consumidor:

    En un enlace ControlNet, la informacin es transferida

    entre nodos al establecer la conexin.

    Cada mensaje enviado por un productor contiene una

    conexin ID (CID)

    nodos observan los CIDs transmitidos por el nodo

    PRODUCTOR

    Cada nodo se configura para poder recibir ciertos CIDs

    un nodo reconoce un CID, el consume el mensaje

    CONSUMIDOR

    Apunte 4 59

  • Topologa ControlNet

    Usando repetidores soporta Diferentes tipos de topologa

    Bus, Tree, Star y cualquier Combinacin de estas.

    Mltiples nodos consumen los mismos datos desde un solo productor

    Apunte 4 60

  • Tipo de Cableado y forma de conexin.

    El medio fsico primario de la red ControlNet es el cable coaxial

    Los dispositivos secundarios son los dispositivos repetidores fibra ptica y coaxial

    Apunte 4 61

  • Medio Redundante ControlNet

    La red ControlNet proporciona la opcin de

    instalacin de un segundo cable entre nodos

    Apunte 4 62

  • ControlNET

    El acceso de red es controlado por un algoritmo de

    time-slice llamado: Mltiple acceso en el dominio del tiempo (CTDMA), que regula la oportunidad de un nodo de transmitir en cada intervalo de la red.

    La informacin que esta en tiempo critico es enviada durante la programacin de el NUT.

    Informacin que se puede entregar sin contradicciones del tiempo (por ejemplo datos de la configuracin) se enva durante la pieza no programada de el NUT.

    Apunte 4 63

  • DeviceNet

    Uno de los buses de campo ms

    utilizado para el control en tiempo real de dispositivos en los primeros niveles de automatizacin es Device Net, una red de aplicacin internacional, europea, que cumple con el Estndar

    Europeo Oficial EN 50323-2.

    Apunte 4 64

  • Caractersticas

    Una red Device Net consiste en una rama o

    bus principal -de hasta 500 mts.- con mltiples derivaciones -de hasta 6 mts. cada una- donde se conectan los diferentes dispositivos de la red. En cada red Device Net se pueden conectar hasta 64 nodos y cada uno puede soportar un nmero infinito de E/S aunque lo normal son 8, 16 32.

    Apunte 4 65

  • Forma de transmisin

    Utiliza CAN como forma de transmisin: CAN es un protocolo de comunicaciones desarrollado por la firma

    alemana Robert Bosch GmbH, basado en una topologa bus para la transmisin de mensajes en ambientes distribuidos, adems ofrece una solucin a la gestin de la comunicacin entre mltiples unidades centrales de proceso.

    El protocolo de comunicaciones CAN proporciona los siguientes beneficios: Es un protocolo de comunicaciones normalizado, con lo que se

    simplifica y economiza la tarea de comunicar subsistemas de diferentes fabricantes sobre una red comn o bus.

    El procesador anfitrin (host) delega la carga de comunicaciones a un perifrico inteligente, por lo tanto el procesador anfitrin dispone de mayor tiempo para ejecutar sus propias tareas.

    Al ser una red multiplexada, reduce considerablemente el cableado y elimina las conexiones punto a punto.

    Para simplificar aun ms la electrnica se puede utilizar una subred ms simple, que se conecta a la red CAN, llamada LIN.

    Apunte 4 66

  • s.

    Principales caractersticas de CAN

    CAN se basa en el modelo productor/consumidor, el cual es un concepto, o paradigma de comunicaciones de datos, que describe una relacin entre un productor y uno o ms consumidores. CAN es un protocolo orientado a mensajes, es decir la informacin que se va a intercambiar se descompone en mensajes, a los cuales se les asigna un identificador y se encapsulan en tramas para su transmisin. Cada mensaje tiene un identificador nico dentro de la red, con el cual los nodos deciden aceptar o no dicho mensaje. Dentro de sus principales caractersticas se encuentran: Prioridad de mensajes. Garanta de tiempos de latencia.

    Flexibilidad en la configuracin.

    Recepcin por multidifusin (multicast) con sincronizacin de tiempos. Sistema robusto en cuanto a consistencia de datos.

    Sistema multimaestro.

    Deteccin y sealizacin de errores.

    Retransmisin automtica de tramas errneas

    Distincin entre errores temporales y fallas permanentes de los nodos de la red, y desconexin autnoma de nodos defectuosos

    Velocidades de hasta 1 Mbp Apunte 4 67

  • Profibus

    Fue desarrollada en el ao 1987 por las

    empresas alemanas Bosch, Klckner Mller y Siemens. En 1989 la adopt la norma alemana DIN19245 y fue confirmada como norma europea en 1996 como EN50170. En el ao 2002 se actualizaron incluyendo la versin para Ethernet llamada Profinet.

    Apunte 4 68

  • Tipo de Transmisin

    Este tipo de red trabaja con nodos

    maestros y nodos esclavos. Los nodos maestros se llaman tambin activos y los esclavos pasivos.

    Adems junto con las especificaciones de otros buses de campo se recoge en las normas internacionales IEC61158 e IEC61784

    Apunte 4 69

  • Caractersticas

    Velocidades de transmisin: 9.6, 19.2, 93.75, 187.5, 500, 1500, 3000, 6000 y 12000

    Mbit/s.

    Nmero mximo de estaciones: 127 (32 sin utilizar repetidores).

    Distancias mximas alcanzables (cable de 0.22 mm de dimetro): Hasta 93.75 KBaudios: 1200 metros 187.5 KBaudios: 600

    metros 500 KBaudios: 200 metros

    Estaciones pueden ser activas (maestros) o pasivas (esclavos). Conexiones de tipo bidireccionales, multicast o broadcast.

    Apunte 4 70