Redes de Comunicacion Industriales

7/30/2019 Redes de Comunicacion Industriales

1/222

REDES DE COMUNICACININDUSTRIALESHMI / SCADA

Ing. Alfredo Estupin

Elaborado por:

i n f o @ a m a t i c . o r g www.amatic.org


2/222

CAPAS DE RED

Organizacin Internacional de Estndares

(ISO), enfrent la proliferacin de sistemascerrados de redes con un modelo definidocomo de Interconexin de Sistemas Abiertoso modelo OSI. Se aplica a todos los sistemas

de comunicacin, desde una computadorapersonal operando dentro de una red hastael intercambio de datos entre un satlite y suestacin en tierra.

www.amatic.org i n f o @ a m a t i c . o r g


3/222

CAPAS DE RED

Antes de la estandarizacin, muchas redespropietarias existan pero se encontraba queun solo fabricante no poda satisfacer todas lasdemandas o suministrar todos los equipos parauna compaa relativamente grande. Surge

entonces el modelo referencial OSI aceptadocomo estndar internacional ISO 7498-1.Desde entonces, se ha trabajadocontinuamente en el desarrollo de protocolos

basados en este estndar.www.amatic.org i n f o @ a m a t i c . o r g


4/222

El modelo referencial OSI es una estructuramodular que contiene siete capas quegobiernan la transmisin de informacinentre diversos sistemas as como tambin

dentro de un solo sistema. Cada capa tieneuna funcin particular, ejecutadas deacuerdo al estndar.

CAPAS DE RED



5/222

CAPAS INFERIORES

Las capas inferiores, gobiernan lacomunicacin entre los procesadores. Con laayuda de stas se establecen lasconexiones, a travs de las cuales, datos encualquier formato son canalizados desde supunto de origen hasta su destino.



6/222

CAPAS SUPERIORES

Los niveles ms altos gobiernan lacomunicacin entre las aplicaciones. Sutarea es la de asegurar que la comunicacin

entre las funciones de transmisin yrecepcin de la computadora funcionecorrectamente.



7/222

CAPAS DELMODELO OSI



8/222

7 niveles



9/222

NIVEL FSICO



10/222

Medios de TransmisinPara formar una red debemos enlazar los distintos componentes de la

misma mediante algn tipo de enlace. La correcta seleccin del tipo

de conexin que emplearemos para llevar tal tarea a cabo es de vitalimportancia, ya que segn las necesidades y el entorno se deberemplear un tipo de enlace especfico.

De forma genrica, las caractersticas que hay que tener en cuenta sonlas siguientes:

Prdidas de seal debido al medio fsico empleado

Interferencias en la seal debido al entorno de trabajo Capacidad de transporte de informacin del medio

Longitud mxima de cada segmento o lnea del medio

Coste

Flexibilidad



11/222

Medios de Transmisin



12/222

CABLE COAXIAL GRUESO Se compone de un hilo conductor central, rodeado de material

aislante, que a su vez est rodeado de una fina malla de hilos

de cobre. Todo el conjunto se encuentra recubierto de unaislamiento que sirve de proteccin. El dimetro medio sueleser de un centmetro.

Admite seales de transmisin a muy alta frecuencia, ya quelas prdidas por radiacin son mnimas y es muy poco sensible

a las interferencias. Es aconsejable en aplicaciones de alta frecuencia, gran ancho

de banda y alta velocidad. Como contrapartida posee unelevado coste econmico, es difcil de instalar y es pocoflexible.



13/222

CABLE COAXIAL FINO

Se trata de una alternativa econmica al cable

coaxial grueso. Su dimetro es poco mayor demedio centmetro y es mucho ms flexible.

Admite seales de alta frecuencia, pero las prdidaspor radiacin e interferencia son mayores. Hay quemencionar que el ancho de banda se reducir con lafrecuencia de transmisin.

Sin embargo es de fcil instalacin y bastanteeconmico.



14/222

PAR TRENZADO

El par consiste en dos conductores de cobre aislados por materialplstico. Ambos conductores estn trenzados entre s.

Existen dos tipos de par trenzado:

Sin apantal lar:posee una gran exposicin al ruido exterior.

Apantal lado:est recubierto por una malla conductora queacta de pantalla frente a interferencias.

Sus caractersticas elctricas son muy inferiores a loscoaxiales, pero su coste y facilidad de instalacin tambin loson, de ah su popularidad.



15/222

FIBRA PTICA EN REDES INDUSTRIALES

Uno de los principales problemas que nosencontramos en un ambiente industrial es elruido elctrico o electromagntico que seproduce en todos los cables de

comunicacin dentro de una red. Este ruidopuede ser atenuado empleando cableapantallado, pero en muchos casos nobasta. La solucin es emplear fibra ptica.



16/222

Fibra ptica

Ventajas e inconvenientes

Los sistemas de fibra ptica emplean pulsos

de luz en vez de corrientes elctricas paraenviar seales, lo que proporciona unaislamiento ptico entre los sistemassituados a cada lado de la conexin. Este

aislamiento proporciona las siguientesventajas:



17/222

Ventajas de la Fibra ptica

Inmunidad a ruido elctrico y electromagntico.

Inmunidad a subidas de tensin. No es afectado por las diferencias entre tomas de

tierra que pueda haber en los extremos del enlace.

Proporciona una velocidad de transmisin mucho

mayor que la que se puede conseguir con cabletrenzado corriente.

Gran ancho de banda.



18/222

Desventajas de la Fibra ptica

La fibra ptica presenta una atenuacin

inherente al material con el que estconstruida. As pues, las distancias deenlace dependen del tipo de fibra ptica y dela calidad de los conectores.

Es una tecnologa costosa. Se necesita personal especializado para la

instalacin y el mantenimiento.



19/222

RADIO

Se basa en el empleo de pequeos emisores

y receptores de muy alta frecuencia. Sumayor inconveniente es el radio de accin deeste sistema, bastante limitado en la mayorade los casos.

Se suele emplear en lugares donde seaimposible una conexin fsica entre lospuntos de la red.



20/222

COMPONENTES DE UNA RED

Una red de computadoras esta conectada tanto por hardware como por sosftware. Elhardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y elsoftware incluye los controladores (programas que se utilizan para gestionar los

dispositivos y el sistema operativo de red que gestiona la red.A continuacin se listan los componentes, tal y como se muestran en la figura .- Servidor- Estaciones de trabajo.- Placas de interfaz de red (NIC).- Recursos perifricos y compartidos.


T l d R d


21/222

T o p o l o g a s d e R e d



22/222



23/222

TOPOLOGA EN ESTRELLA

En esta configuracin cada nodo/terminalest conectada a un servidor central pormedio de un enlace punto a punto dedicado.Los mensajes son transmitidos al servidor

central y desde all son retransmitidos alterminal al que van destinados.



24/222

TOPOLOGA EN ESTRELLA

Ventajas:

Posibilidad de distintas velocidades de transmisin

Posibilidad de distintos medios de transmisin Alto nivel de seguridad

Es fcil localizar averas

Inconvenientes:

El servidor central debe ser muy potente, lo que resulta muycaro

El servidor es susceptible de averas

Velocidad de transmisin en funcin del servidor

Coste elevado de instalacin de la red



25/222

TOPOLOGA EN BUS

En este caso existe un slo enlace decomunicaciones, llamado bus, al cual seconectan directamente todos losdispositivos. Existen dos formas decomunicacin en esta topologa:

Por colisin

Maestro/esclavo



26/222

Por colisin:

Cuando un dispositivo desea comunicar con otro, deposita unmensaje en el bus indicando a qu dispositivo va destinado. Mientras

un dispositivo est transmitiendo el resto se limitan a escuchar, peroes posible que en el momento de comenzar la transmisin dosdispositivos lo hagan de forma simultnea. Se dice entonces que seha producido una colisin, anulndose ambos mensajes. Esta es laconfiguracin mas empleada en redes Ethernet, por ejemplo.



27/222

Maestro/esclavo

Existe un dispositivo (maestro) que indicacuando puede comunicar cada dispositivo(esclavos). Esta es la forma ms extendidaen redes de mbito industrial.



28/222

TOPOLOGA EN BUS

Como ventajas tenemos:

Instalacin sencilla

Si un dispositivo se desconecta no afecta al resto de la red

Con pocos dispositivos se obtiene una respuesta excelente

El mayor inconveniente de esta red es:

Que las seales se atenan con la distancia y los dispositivosms cercanos al emisor reciben la seal ms fuerte. Por tanto,se deben emplear segmentos de enlace cortos. Par lneas demayor longitud hay que fragmentar en varios segmentos yemplear repetidores de seal entre ellos, lo que repercute enuna menor velocidad de transmisin.



29/222

TOPOLOGA EN RBOL

Se constituye de varias topologas en bus, formando una

estructura arbrea. La estructura comienza en un dispositivo

denominado cabecera, desde el cual parten dos o ms buses,cada uno de los cuales, en su extremo, pueden dar origen a dos o

ms buses, y as sucesivamente.

La mayor ventaja de este sistema es la alta flexibilidad de lared.

El mayor inconveniente de esta topologa es la atenuacin y elbajo rendimiento que se obtiene, el cual disminuye an mscon el nmero de dispositivos y ramas interconectadas.



30/222

TOPOLOGA EN ANILLO

Una red en anillo consta de dispositivos

distribuidos alrededor de un medio detransmisin en forma de anillo, al cual seconectan a travs de un pequeo repetidorque interrumpe el canal.



31/222

TOPOLOGA EN ANILLO

En este caso la informacin viaja desde eldispositivo emisor al adyacente. Cuando undispositivo recibe una informacin, laexamina para ver si est destinada a l, y sino es as, la pasa al siguiente. El sentido de

recorrido siempre es el mismo (en el de lasagujas del reloj o al contrario), y latransmisin se efecta por mensajes detamao limitado (paquetes).



32/222

TOPOLOGA EN ANILLO

La mayor ventaja de este sistema es suexcelente transmisin.

Como inconveniente podemos mencionarque un fallo en un dispositivo hace que todala red deje de funcionar, aunque en la

actualidad se subsana situados rels en losrepetidores que efectan un puente en losmismos en caso de fallo del dispositivo.



33/222

NIVEL DE ENLACE



34/222

LLC - Logical Link Control

LLC es usado en IEEE802.3 (Ethernet) y IEEE802.5 (Token Ring) LANs

El Tipo 1. El servicio de conexiones de LLC, especifica un formato estticoy permite que protocolos de la red corran sobre este. Los protocolos de lared que totalmente ponen en prctica una capa de transporte generalmenteusarn el Tipo 1 de servicio.

El Tipo 2. El servicio orientado por conexin de LLC proporciona latransferencia de datos confiable. Esto es usado en el entorno de LAN queno invoca la red y transporta protocolos de capa.



35/222

LLC- Estructura



36/222

MAC



37/222

NIVEL DE RED

Direcciones IP: 192.168.10.50



38/222

NIVEL DE TRANSPORTE

Ping/TraceTCP/UDP



39/222

NIVEL DE SESIN



40/222

NIVEL DE PRESENTACIN


NIVEL DE APLICACIN


41/222

NIVEL DE APLICACIN



42/222

Esquema general de un Sistema Automatizado

Parte deControl

Parte deSupervisin

ParteOperativa



43/222


ProcesoParte deControl

Parte deSupervisin

y Explotacin

Sensores

Preaccionadores

Accionadores



44/222

Parte deControl


Se consideraA los:

Autmatas

ProgramablesAP



45/222

Por Qu Surgen los Autmatas Programables?

Los APs surgen desde 1969 como respuesta al deseo de la industriadel automvil de contar con cadenas de produccin automatizadasque pudieran seguir la evolucin de las tcnicas de produccin y

permitieran reducir el tiempo de entrada en produccin de nuevosmodelos de vehculos.

+ Competencia => Nuevos Modelos en - Tiempo, + Baratos y + Calidad



46/222

Se define a un Autmata Programable de la siguiente manera:

Definicin I EC 61131

Un autmata programable (AP) es una

mquina electrnica programable

diseada para ser utilizada en un entorno

industrial,

que utiliza una memoria programable para

el almacenamiento interno de instrucciones

orientadas al usuario,

para implantar soluciones especficas tales

como:

funciones lgicas, secuencias,

temporizaciones, recuentos y funciones

aritmticas,

con el fin de controlar mediante entradas y

salidas, digitales y analgicas

diversos tipos de mquinas o procesos.



47/222

ParteOperativa

Parte deControl

Parte deSupervisin

y ExplotacinProceso real Motores Actuadores Sensores

AUTOMATASPROGRAMABLES

AP PLCs

PC + Tarjeta E/S

MicrocontroladoresPIC

Panel de mando

Todo esto correspondera a una

Interface Maquina Humano

H I M


Ejemplo de una Interface Maquina Humano


48/222

Ejemplo de una Interface Maquina HumanoPara controlar y adquirir datos de un Proceso

Panel de Mando


C ti d l di ti t ti d C t l d AP


49/222

Comparativa de los distintos tipos de Controladores o AP


MAZDA JAPON


50/222

MAZDA JAPON

H M I


51/222

REDES INDUSTRIALES

En la empresa coexisten una serie de equipos y dispositivos dedicados al controlde una mquina. Entre estos dispositivos estn los autmatas programables,

ordenadores de diseo y gestin, sensores, actuadores, etc.

El desarrollo de las redes industriales ha establecido una forma de unir todos estosdispositivos, aumentando el rendimiento y proporcionando nuevas posibilidades.

Las ventajas que se aportan con una red industrial son, entre otras, las siguientes:

Visualizacin y supervisin de todo el proceso productivo.

Toma de datos del proceso ms rpida o instantnea. Mejora del rendimiento general de todo el proceso.

Posibilidad de intercambio de datos entre sectores del proceso y entredepartamentos.

Programacin a distancia, sin necesidad de estar a pie de fbrica.



52/222

Introduccin a las comunicaciones Industriales

Los Sistemas de Comunicacin proporcionan el esqueletosobre el se articulan las estrategias de automatizacin

Los sistemas de comunicacin industrial son mecanismos deintercambio de datos distribuidos en una organizacin Industrial

Intercambio de datos on-line y, en los niveles inferiores de lapirmide (sensores, actuadores, mquinas, clulas defabricacin, etc.), se exige el requisito de tiempo real.



53/222

La transmisin de datos se realiza

en tiempo real, o con demoras nosignificativas con respecto de lostiempos del proceso



54/222

Requerimientos de los Usuarios de Redes Industriales

Aumentar las prestaciones del sistema

Determinismo Efectividad del ancho de banda

Reduccin del cableado

Control, programacin y diagnosis 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


REDES LAN INDUSTRIALES


55/222

REDES LAN INDUSTRIALES

MAP (Manufacturing Automation Protocol):Naci como un producto especialmente diseado para el entorno industrial,lo que hace que sea de mayor xito en LAN industriales.Fue impulsado por General Motors y normalizado por el IEEE.

No acta a nivel de bus de campo, pero establece pasarelas hacia estosbuses mediante terminales.Tambin permite integracin en redes WAN.

ETHERNET:Diseada por Xerox Corporation y registrada posteriormente junto con

Digital e Intel.Es compatible con el modelo OSI en los niveles 1, 2 y 3 (el ltimo a travs depuentes). Permite topologa en Bus o rbol con comunicacin semidplex.Las velocidades van desde los 10 Mbits/s a los 100 Mbits/s de Fast-Ethernet.Es uno de los estndar de red que ms rpidamente evolucionan,debido a su uso masivo en redes ofimticas.

Son las redes ms elevadas jerrquicamente.Los estndares ms conocidos y extendidos son dos:



56/222

Comunicaciones IndustrialesSe pueden separar en 2 reas principales:

Comunicacin a nivel de Campo.

Comunicacin hacia el SCADA.



57/222

INTEGRACIN DE REDES EN LA

INDUSTRIA

Tomando en cuenta los diferentes niveles incluidos en ambos casos, setiene una distribucin jerrquica en funcin de los objetivos de la empresa ylos resultados de la produccin:



58/222

INTEGRACIN DE REDES EN LA

INDUSTRIA

Click!!



59/222

NIVELES EN UNA RED INDUSTRIAL

En una red industrial coexistirn equipos ydispositivos de todo tipo, los cuales suelenagruparse jerrquicamente para establecerconexiones lo ms adecuadas a cada rea.

De esta forma se definen cuatro nivelesdentro de una red industrial:



60/222

Comunicacin Industrial.

Red de Factora o Gestin Red de Planta o Control

Red de Clula

Bus de Campo



61/222



62/222


JERARQUA DE LA AUTOMATIZACIN


63/222



64/222

Nivel de gest in :

Es el nivel ms elevado y se encarga de integrarlos niveles siguientes en una estructura defbrica, e incluso de mltiples factoras. Lasmquinas aqu conectadas suelen serestaciones de trabajo que hacen de puente

entre el proceso productivo y el rea de gestin,en el cual se supervisan las ventas, stocks, etc.Se emplea una red de tipo LAN (Local AreaNetwork) o WAN (Wide Area Network).



65/222

Nivel de con trol :

Se encarga de enlazar y dirigir las distintas

zonas de trabajo. A este nivel se sitan losautmatas de gama alta y los ordenadoresdedicados a diseo, control de calidad,programacin, etc. Se suele emplear una red

de tipo LAN.



66/222

Comun icac in a n ivel de Clu la

Diseada para interconectar dispositivos deFabricacin, que operan en modo secuencial

como: Robots, Mquinas de control Numrico(CN), Autmatas Programables (PLC).

Caractersticas:Gestionar mensajes cortos eficientemente

Capacidad de manejar trfico de eventosBajo Coste de InstalacinPosibilidad de transmitir mensajesMecanismos de control de error (Detectar y Corregir)Alta fiabilidad


RED de Clula


67/222

RED de Clula



68/222



69/222

Nivel de campo y p roceso:

Se encarga de la integracin de pequeosautomatismos (autmatas compactos,multiplexores de E/S, controladores PID,etc.) dentro de sub-redes o "islas". En elnivel ms alto de estas redes se suelen

encontrar uno o varios autmatasmodulares, actuando como maestros de lared o maestros flotantes. En este nivel seemplean los buses de campo.



70/222

Nivel de E/S:

Es el nivel ms prximo al proceso. Aquestn los sensores y actuadores,encargados de manejar el procesoproductivo y tomar las medidas necesariaspara la correcta automatizacin y

supervisin. En este nivel se emplean losbuses de actuadores y sensores.


Al i d I i I d i l


71/222

Alternativas de Integracin Industrial



72/222

BUS DE CAMPO

El bus de campo constituye el nivel mssimple y prximo al proceso dentro de laestructura de comunicaciones industriales.Est basada en procesadores simples yutiliza un protocolo mnimo para gestionar el

enlace entre ellos. Los buses de campo msrecientes permiten la comunicacin conbuses jerrquicamente superiores y mspotentes.



73/222

En un bus de campo se engloban

las siguientes partes: Estndares de comunicacin:cubren los niveles fsico, de enlace y de

comunicacin establecidos en el modelo OSI (Open SystemsInterconnection).

Conexiones fsicas:En general, las especificaciones de undeterminado bus admiten ms de un tipo de conexin fsica. Las mscomunes son semidplex (comunicacin en banda base tipo RS-485),RS-422 y conexiones en bucle de corriente.

Protocolo de acceso al medio (MAC) y de enlace (LLC):consiste en ladefinicin de una serie de funciones y servicios de la red mediante

cdigos de operacin estndar. Nivel de aplicacin:es el dirigido al usuario, apoyndose en las

funciones estndar antes mencionadas para crear programas degestin y presentacin. La aplicacin suele ser propia de cadafabricante, permitiendo a lo sumo la programacin en un lenguajeestndar.



74/222

Muchos han sido los intentos de normalizacin de los buses decampo, hasta que ste fue normalizado segn norma IEC (comitTC65C-WG6),el cual define una serie de reglas genricas:

Nivel fsico:Bus serie controlado por un maestro, comunicacin semidplextrabajando en banda base.

Velocidades:1 Mbit/s para distancias cortas, o valores inferiores, entre 250Kbits/s a 64 Kbits/s para distancias

Nmero de perifricos:30 nodos como mximo, con posibles ramificacioneshasta un mximo de 60 elementos.

Tipo de cable:pares de cables trenzados y apantallados.

Conectores:bornes tipo industrial o conectores tipo D9 o D25.

Conexin/desconexin "on line": la conexin y/o desconexin de algn nodo nodebe interferir el trfico de datos.

Topologa:bus fsico con posibles derivaciones hacia los nodos o perifricos.

Longitud de ramificaciones:mxima longitud de las derivaciones de 10 m.



75/222

Norma IEC (comit TC65C-WG6)

Seguridad intrnseca: opcin a conectar elementos de campo contensiones reducidas para atmsferas explosivas.

Alimentacin:opcin de alimentar los elemento

Implementacin de protocolo:los circuitos integrados queimplementen el protocolo deben estar disponibles comercialmente yser de dominio pblico (no protegidos por patentes de exclusividad).

Las especificaciones del IEC son bastante detallistas a nivel fsico, pero

dejan muy abiertos los niveles de enlace y aplicacin. Por tanto hayvarios posibles candidatos a bus de campo estndar, con la consiguientefalta de compatibilidad entre productos a este nivel. Por tanto, hay que

asegurarse que todos los componentes de la red siguen un mismo bus decampo, para que la comunicacin no presente problemas o haya que

realizar pasarelas entre buses.



76/222

Hay diversos b uses segn fabr icantes y agrupacion es de fabr icantes,s iendo los ms extend ido s lo s s igu ientes:

Modbus Modicon: marca registrada de GOULD INC. Define un protocolo decomunicacin de topologa maestro-esclavo. Su principal inconveniente es que no estreconocido por ninguna normal internacional.

BITBUS: marca registrada por Intel. De bajo coste y altas prestaciones. Intel cedi adominio pblico el estndar, por lo que se considera un estndar abierto. Est reconocidopor la normativa IEE 1118. Se trata de un bus sncrono, cuyo protocolo se gestionacompletamente mediante el microcontrolador 8044.

Profibus: impulsado por los principales fabricantes alemanes. El protocolo es un subjuegode MINIMAP. Est impulsado por ser un estndar abierto y bajo norma DIN 19.245.

S-BUS: no es un bus de campo propiamente dicho, sino un sistema

multiplexor/demultiplexor que permite la conexin de E/S remotas a travs de dos parestrenzados.

FIP (Factory Instrumentation Bus): impulsado por fabricantes y organismos oficialesfranceses.

MIL-STD-1553B: adoptado por algunos fabricantes en USA.



77/222



78/222

Problemtica Histrica

Diferentes tipos de dispositivos Gran nmero de fabricantes

Caractersticas diferentes de unmismo tipo de dispositivo

Falta de normalizacin


Modelos Dependientes del Fabricante


79/222

Modelos Dependientes del Fabricante



80/222


Alternativas de Integracin Industrial


81/222

g



82/222



83/222



84/222



85/222

Tecnologa en Buses de campo

Sin la utilizacin de buses de Campo Con la utilizacin de buses de Campo


Modelos de Relacin Aplicacin


86/222

p(AR)



87/222



88/222



89/222

Topologas con Profibus PA



90/222




91/222



Estructura Jerrquica de las Comunicaciones Industriales


92/222



93/222

Esquema de una red industrial



94/222

As-i (Actuador-Sensor Interface)



95/222



96/222



97/222



98/222


99/222


100/222



101/222



102/222



103/222


AMPLIACIN


104/222


105/222



106/222



107/222



108/222



109/222



110/222



111/222

Cortesa de: http://www.sensing.net

Conexiones AS-i Bus


112/222

Video



113/222



114/222



115/222


PROGRAMACIN DEL MDULO ASI


116/222

VIDEO



Programacin de Mdulos As-i

Cortesa de: http://www sensing net


117/222

VIDEO




118/222



119/222



120/222



121/222


CONFIGURACIN AS-i Bus

Cortesa de: http://www emerson com/


122/222

VIDEO

Cortesa de: http://www.emerson.com/




123/222




124/222


Buses Orientados a dispositivos: CAN Bus y LONworks.


125/222




126/222



127/222




128/222



129/222



130/222



131/222



132/222



133/222



134/222


CANopen


135/222

CANopen

i n f o @ a m a t i c . o r g www amatic org

CANopen


136/222


LON k


137/222

LONworks.-


LONworks.-


138/222


El protocolo LONtalk.-


139/222


LONworks.-


140/222


LONworks.-


141/222


LONworks.-


142/222


BUSES de campo.-


143/222


Protocolos de Comunicacin


144/222




145/222


Cortesa de: http://www.minarik.com

FIELDBUS


146/222

VIDEO


Cortesa de: http://www.emerson.com

CONFIGURACIN FIELDBUS


147/222

VIDEO




148/222




149/222




150/222


DeviceNet.-


151/222



152/222


DeviceNet.-


153/222


DeviceNet.-


154/222


DeviceNet.-


155/222


DeviceNet.-


156/222


DeviceNet.-


157/222


DeviceNet.-


158/222


DeviceNet.-


159/222


Cortesa de: http://www.balluff.com

DEVICENET


160/222

VIDEO


Protocolos de Comunicacin Europea


161/222

Desde el punto de vista de control de las comunicaciones,

el protocolo Prof ibuses maestro esclavo, pero permite:

Aplicaciones mono maestro. Un slo maestro est activoen el bus, usualmente un PLC. Los dems dispositivos sonesclavos. Este esquema es el que permite los ciclos delectura ms cortos

Aplicaciones multi maestro. Permite ms de un maestro.Pueden ser aplicaciones de sistemas independientes, en

que cada maestro tenga sus propios esclavos. U otro tipode configuraciones con dispositivos de diagnstico y otros



162/222


CaractersticasProfibus tiene, conforme al estndar, cinco diferentestecnologas de transmisin, que son identificadas como:


163/222

RS-485

MBPRS-485 ISMBP ISFibra ptica

RS-485 utiliza un par de cobre trenzado apantallado, ypermite velocidades entre 9.6 kbps y 12 Mbps. Hasta 32estaciones, o ms si se utilizan repetidores.MBP (Manchester Coding y Bus Powered) es transmisinsincrnica con una velocidad fija de 31.25 Kbps.

Las versiones IS son intrnsicamente seguras, utilizadas enzonas clasificadas.Fibra ptica incluye versiones de fibra de vidrio multimodoy monomodo, fibra plstica y fibra HCS.


PROFIBUS


164/222


Cortesa de: http://www.balluff.com

PROFIBUS


165/222

VIDEO


Prof ibus


166/222


PROFIBUS


167/222


PROFIBUS


168/222



169/222


PROFIBUS FMS.-


170/222

Derechos Reservados de Auto r

PROFIBUS FMS.-


171/222


PROFIBUS FMS.-


172/222




173/222

PROFIBUS DP

La versin ms utilizada es Profibus DP (PeriferiaDistribuida; Descentralized Peripherals), y fuedesarrollada en 1993.



174/222


Profibus


175/222



176/222



177/222



178/222




179/222



180/222


Protocolos PROFIBUS DP


181/222


PROFIBUS-DP

Cortesa de: http://www.emerson.com


182/222

VIDEO



183/222



184/222



185/222



186/222


Profibus PA (Cdigo Manchester)


187/222



188/222



189/222



190/222



191/222



192/222

El terminador consiste de un capacitor de 1F y un resistor de 1000 conectados en serie entre ellos

y paralelo al barrimiento, con las siguientes funciones:

Shunt de seal de corriente la seal de comunicacin se transmite como corriente pero se recibe

como tensin. La conversin se hace por el terminador.

Proteccin contra el reflejo del seal de comunicacin: debe colocarse en las dos terminaciones del

barrimiento, uno en el fin y otro en el acoplador, en general.



193/222



194/222



195/222



196/222



197/222



198/222



199/222



200/222



201/222



202/222


En general, se puede enumerar los siguientes elementos de una red PROFIBUS:

Clase 1: responsable por las operaciones cclicas (lectura/escritura) y el control de

los lazos abiertos y cerrados del sistema de control/automatizacin (CLP).


203/222

Clase 2: responsable por los accesos a cclicos de parmetros y funciones de losequipos PA (estacin de ingeniera o estacin de operacin: Simatic PDM o Communwinll

o Pactware).

Acopladores (couplers): son dispositivos utilizados para traducir las caractersticas

fsicas del PROFIBUS DP y del PROFIBUS PA (H1: 31,25 kbits/s). Y an:

Son transparentes para los amos (no tienen direccin fsica en el barrimiento).

Aplquese en funciones de seguridad (Ex) y (Non-Ex), definiendo y limitando el numero

mximo de equipos en cada segmento de cada segmento PA. El nmero mximo de

equipos en un segmento depende, entre otros factores, de fallos en los equipos (FDE) y

las distancias cubiertas por el cableado.

Pueden energizarse hasta 24 Vdc, conforme el fabricante y el rea de clasificacin.

Pueden trabajar con las siguientes tasas de comunicacin, conforme el fabricante:

P+F(93.75 kbits/s y SK2: at 12Mbits/s) y Siemens (45.45 kbits/s).


Arq uitect ura bsica con acop lado res.


204/222


Dispos it ivos de Enlace.


205/222

Dispositivos de enlace:

Utilizarse como esclavos de la red PROFIBUS DP y amos de la red PROFIBUS PA (H1: 31,25bits/s).

Utilizarse para lograr altas velocidades (hasta 12Mbits/s) en el barrimiento DP.

Y an:

Tienen direccin fsica en el barrimiento.

Permiten acoplarse hasta 5 acopladores, pero limitan el nmero de equipos en 30.

Con eso aumentan su capacidad de encaminamiento de la red DP.


Diferentes m arcas con la m isma tecno loga


206/222



207/222



208/222



209/222



210/222



211/222



212/222



213/222



214/222


Compobus Tecnologa Japonesa


215/222


Compobus.-


216/222



217/222


218/222

FIN

i n f o @ a m a t i c . o r g

www.amatic.org

Repetidor / HubRegresar


219/222

Bridge / SwitchRegresar


220/222

Enrutador / RouterRegresar


221/222

GatewayRegresar


222/222

Redes de Comunicacion Industriales

Documents

Transcript of Redes de Comunicacion Industriales