Implementacion de redes industriales

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INTEGRANTES: Riquelme Alvaro Sharon de Maziel Rosas Arriaga Elio Silva Quicaña Carlos

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  • 1. INTEGRANTES:Riquelme Alvaro Sharon de MazielRosas Arriaga Elio Silva Quicaa Carlos

2. REDES INDUSTRIALES La administracin de las redes industriales ha avanzadoacorde con la tecnologa, permitiendo nuevos mtodos demonitorizacin de los elementos pertenecientes a lared, dando mejor facilidad de control. En las aplicaciones industriales, Ethernet es usado enconjunto con la pila de protocolos TCP/IP universalmenteaceptada. TCP/IP es el conjunto de protocolos usado enInternet, suministrando un mecanismo de transporte dedatos confiableentremquinas ypermitiendo interoperabilidad entre diversas plataformas. 3. REDES INDUSTRIALES Usar TCP/IP sobre Ethernet a nivel de campo en la industriapermite tener una verdadera integracin con la Intranet corporativa, y de esta forma se ejerce un estricto control sobre la produccin. 4. INTRODUCCIN Enel rea de las comunicaciones en entornos industriales, la estandarizacin de protocolos es un tema en permanente discusin, donde intervienen problemas tcnicos y comerciales. Cada protocolo esta optimizado para diferentes niveles de automatizacin y en consecuencia responden al inters de diferentes proveedores. Por ejemplo Fieldbus Foundation, Profibus y HART, estn diseados para instrumentacin de control de procesos. En cambio DeviceNet y SDC estan optimizados para los mercados de los dispositivos discretos (on-off) de detectores, actuadores e interruptores, donde el tiempo de respuesta y respetabilidad son factores crticos. 5. INTRODUCCIN La aceptacin mundial de Ethernet en los entornos administrativos y de oficina ha generado el deseo de expandir su aplicacin a la planta. Ethernet se est moviendo rpidamente hacia el mercado de los sistemasdecontrolde procesosy la automatizacin, para la interconexin a nivel de campo de sensores y actuadores, de esta forma reemplazando a los buses de campo en las industrias. Es posible que con los avances de Ethernet y la tecnologa emergente FastEthernet se pueda aplicar tambin al manejo de aplicaciones crticas de control. 6. ETHERNET PARA LAS REDES INDUSTRIALES En el sector industrial, las transmisiones de datos se han basado tradicionalmente en la tecnologa de bus de campo. Existen muchos tipos y estndares diferentes, por lo que la interoperabilidad resulta complicada y cara; esta es la razn principal por la que se empez a considerar la posibilidad de utilizar la tecnologa Ethernet en las aplicaciones industriales. 7. Sin embargo, este estndar presenta otras ventajas adicionales: Fiabilidad: Ethernet es un estndar abierto biendefinido, lo que significa que la interoperabilidad esms sencilla y los componentes se pueden obtener demltiples fuentes. Las redes Ethernet son abiertas ytransparentes. En la misma red se pueden utilizarmuchos protocolos diferentes simultneamente. 8. Velocidad: A las velocidades de transmisin de 10 Mbits/s y100 Mbits/s se han sumado en los ltimos tiempos solucionesGigabit. En cambio, los protocolos de bus de campo msrpidos trabajan a 12 Mbits/s, y la mayora lo hacen a menosde 2 Mbits/s. Determinismo: Ya existen protocolos que organizan losdatos segn su prioridad, lo que hace de Ethernet unatecnologa casi determinista: el objetivo definitivo del usuarioindustrial 9. ETHERNET PARA ENTORNO INDUSTRIAL Cuando se disean equipos para entornos industriales, algunas caractersticas y funciones son ms importantes que otras. En el diseo de equipos para aplicaciones industriales la calidad y la funcionalidad son factores determinantes en el clculo del coste total de un proyecto. 10. Entre los aspectos ms importantes de los equipos detransmisin de datos industriales destacan los siguientes: Eliminacin de los tiempos de inactividad: La unidad debe fabricarse de tal modo que se supriman las perturbaciones en la comunicacin y los periodos de parada. Para lograrlo, se debe utilizar componentes de elevada calidad, tales como condensadores de larga vida til, y comprobar el diseo en los entornos ms difciles. Diseo ECM para uso industrial: Normalmente, los dispositivos de comunicaciones de las industrias se instalan cerca de mquinas, como soldadores o maquinaria pesada, que generan perturbaciones electromagnticas. 11. Entre los aspectos ms importantes de los equipos de transmisin de datos industriales destacan los siguientes: Rango de temperaturas ampliado: Las aplicaciones industriales suelen requerir rangos de temperatura ms amplios. Para garantizar la funcionalidad de los equipos en estas condiciones, se debe utilizar componentes de alta calidad en los que tanto el hardware comolos conectores son adecuados para rangos de temperatura ampliados. 12. Entre los aspectos ms importantes de los equipos detransmisin de datos industriales destacan los siguientes: Comportamientomecnico: En las aplicacionesindustriales, el mtodo de instalacin siempre esimportante, pues puede ser necesario montar lasunidades en maquinaria que se mueve o vibra. Aislamiento galvnico: Una de las causas ms comunesde los errores en la transmisin de datos es ladiferencia de potencial a tierra entre las unidadesconectadas. Para evitar este problema, todas lasinterfaces deben llevar aislamiento galvnico. 13. Entre los aspectos ms importantes de los equipos detransmisin de datos industriales destacan los siguientes: Eliminacindelostransitorios: Los equiposindustriales suelen estarexpuestos a lneas de altatensin, cargas reactivas oaparatos de alta tensin, quegeneran transitorios quepueden provocar errores enla transmisin. La nicamanera de evitar esteproblema es disearproductos con unaproteccin reforzada contralos transitorios y lassobretensiones. 14. Entre los aspectos ms importantes de los equipos detransmisin de datos industriales destacan los siguientes: Alimentacin: Los equipos industriales requieren una fuente dealimentacin fiable, por lo que a menudo se utiliza una fuente decorriente continua con bateras de respaldo. Para cargar las baterasse utiliza una tensin ms elevada, y todas las unidades conectadasdeben haber sido diseadas teniendo en cuenta esta circunstancia.En algunos casos tambin es importante utilizar fuentes dealimentacin redundantes para reforzar la seguridad. 15. Supervisin y control de oleoductos Los oleoductos y gasoductos cubren grandes distancias, por lo que requieren sistemas de control complejos que garanticen un transporte adecuado del producto por la canalizacin. Cualquier problema o variacin del volumen bombeado que se produzca puede resultar crtico y provocar la parada de las estaciones de bombeo para evitar accidentes de contaminacin graves. Se recomienda por ejemplo el switch U208 para FastSwitch del fabricante Westermo (www.westermo.com) el cual se suministra con transmisores de fibra ptica de altas potencias capaces de transmitir datos a una distancia de hasta 85 km por cable de fibra ptica monomodo. Como las tuberas recorren cientos de kilmetros y las estaciones de bombeo estn totalmente automatizadas, es poco probable que cuenten con equipos humanos. Por tanto, la seguridad es tambin un problema. Sin embargo, el switch para FastSwitch se puede utilizar para voz y vdeo sobre aplicaciones IP, lo que significa que la red Ethernet puede ofrecer una solucin de comunicaciones global a este sector. 16. Supervisin y control de oleoductos Los componentes a utilizarson: En las estaciones de bombeo: Motores, PLCs, cmaras de CCTV y un switch, todos cableadosinternamente en una redEthernet, paraluegoconcentrarse va fibra pticaen un centro de control conotro switch y computadorasde supervisin en entornoEthernet. 17. Planta de tratamiento de agua Las especificaciones de los equipos de control de una planta detratamiento de agua exigen una red de comunicaciones fiable ytolerante a fallos. La planta del ejemplo consta de variosedificios y salas que se utilizan para distintos procesos. Dado que todos los equipos de proceso eran compatibles conEthernet, la decisin de utilizar switches para Ethernet enanillo a la hora de crear una red redundante y tolerante a fallosno result difcil de tomar. Entre los edificios se instalaroncables de fibra ptica multimodo, ya que el recorrido mayor erade solamente 2.000 metros. La topografa de la plantafacilitaba adems la instalacin de una estructura en anillo. Sise produce un fallo en la fibra ptica o un cable resultadaado, el sistema de comunicaciones lo detectaautomticamente y se recupera del fallo en 30 ms. De estemodo, el sistema de procesos no se ve afectado. 18. Planta de tratamiento de aguaLos componentes a utilizar son:En las salas de equipos y estaciones de control: Mdulos de E/S distribuidas. PLCs, Computadoras e impresoras.Switch R208,todos cableados internamente en una red Ethernet, para luego concentrarse va fibra ptica en anillo a un centro de control principal con un mdem TD 33 y una unidad ED 20. 19. OTRAS APLICACIONES Maniobras de maquinas. Maquinaria industrial del mueble y la madera. Maquinaria en proceso de grava, arena y cemento. Maquinaria en la industria del plstico. Maquinaria de ensamblaje. Para controlar una planta de procesos. Para el encendido y apagado de las maquinas. 20. CONCLUSIN Hoy en da las tecnologas que triunfan en el mercadoson aquellas que ofrecen las mejores ventajas y mayorseguridad a los clientes. Cada vez se est acabando contecnologas cerradas, que es imposible que sobrevivan enun mundo en proceso de globalizacin. A nivel industrial se est dando un gran cambio, ya queno solo se pretende trabajar con la especificidad de lainstrumentacin y el control automtico, sino que existela necesidad de mantener histricamente informacin detodos los procesos, adems que esta informacin esttambin en tiempo real y sirva para la toma dedecisiones, y se pueda as mejorar la calidad de losprocesos. 21. CONCLUSIN Las condiciones extremas a nivel industrial requieren de equipos capaces de soportar elevadas temperaturas, ruido excesivo, polvo, humedad y dems condiciones adversas; peroadems requiere de personal capaz de ver globalmente el sistema de control y automatizacin industrial junto con el sistema de red digital de datos.