Redes de Comunicaciones Industriales

73
Automatización Industrial II Alumnos: Ignacio Olmedo. Luciano Mulki Aguilera Profesor: Ing. Luis Salto

description

Se trata de una presentacion sobre los distintos tipos de redes de comunicacion industrial, como MODBUS, ASI-i, FIPIO, etc.

Transcript of Redes de Comunicaciones Industriales

Page 1: Redes de Comunicaciones Industriales

Automatización Industrial II

Alumnos:

•Ignacio Olmedo.

•Luciano Mulki Aguilera

Profesor:

•Ing. Luis Salto

Page 2: Redes de Comunicaciones Industriales

• Comunicaciones Digitales.• Modelo OSI• Redes de Area Local (LAN)• Comunicación Serie: Codificación y Sincronización de Datos.• Buses de Campo:- AS-i (Aplicación en Software Twido Suite V2.01)- Modbus- PROFIBUS- INTERBUS- FIPIO (Aplicación para comunicación con Magelis en XBTL-1000)

Page 3: Redes de Comunicaciones Industriales

Ventajas de enlazar sistemas de control industriales:

• Posibilidad de intercambio de información entre equipos que

controlan fases sucesivas de un mismo proceso.

• Facilidad de comunicación hombre máquina y de la gestión del

control.

• Adquisición de datos de sensores y procesamiento de los

mismos con vistas a control de calidad, gestión, estadística u

otros propósitos.

• Uso de una base de datos común.

• Versatilidad en cuanto a la adaptación a la evolución y

diversificación de productos.

• Posibilidad de tratar con lenguajes de alto nivel en las distintas

fases de la estructura de la red industrial.

Page 4: Redes de Comunicaciones Industriales
Page 5: Redes de Comunicaciones Industriales

Desventajas de enlazar sistemas industriales:

• Supone una mayor complejidad técnica, la que tiene que pasar

desapercibida al usuario.

• Resulta difícil unificar un sistema que integre productos diversos y

de distintos fabricantes, con distintas funciones, lenguajes,

protocolos y prestaciones. NO EXISTE UNA NORMA DE

ACEPTACION GENERAL. Solución parcial: Pasarelas.

Page 6: Redes de Comunicaciones Industriales
Page 7: Redes de Comunicaciones Industriales

(Open Systems Interconnection -

Interconexión de Sistemas Abiertos)

Norma universal para protocolos de

comunicación lanzado en 1984. Fue propuesto por ISO y divide las tareas de la

red en siete niveles.

Es un modelo de referencia y no una

arquitectura ya que no especifica protocolos.

Proporciona a los fabricantes estándares

que aseguran mayor compatibilidad e

interoperabilidad entre distintas tecnologías de red producidas

mundialmente.

Page 8: Redes de Comunicaciones Industriales

Serv

icio

s d

e

soport

e a

l

usuario

Serv

icio

s d

e

enla

ce y

transport

e

Page 9: Redes de Comunicaciones Industriales
Page 10: Redes de Comunicaciones Industriales

El modelo OSI fue originiariamente diseñado para

redes WAN, pero las comunicaciones en el

entorno industrial suelen basarse en redes más

reducidas del tipo LAN, utilizando sólo las

funciones imprescindibles del modelo OSI (OSI incompleto):

• No se implementan los niveles de RED (3),

TRANSPORTE (4) y SESION (5), puesto que son

redes de uso exclusivo y esos servicios están gestionados desde el ENLACE (2).

• El nivel de PRESENTACION (6) suele no ser

utilizado dentro de redes de dispositivos

homogéneos o normalizados, funciones asumidas por el nivel de APLICACIÓN (7)

En caso de necesitarse “pasarelas” (de LAN a

WAN) es imprescindible el nivel 6.

Page 11: Redes de Comunicaciones Industriales
Page 12: Redes de Comunicaciones Industriales

Topología Estrella Anillo BUS

Coste de Conexión Alto Medio Bajo

Ampliación Fácil Difícil Fácil

Fiabilidad Baja Media Alta

Retardos Medio Alto Bajo

Rendimiento Global Bajo Medio Alto

Redes de Comunicaciones Industriales:Redes Locales Industriales (LAN Industriales)

Page 13: Redes de Comunicaciones Industriales

Sincronización de Bits:

-Transmisión Asíncrona:

No se transmite señal de reloj.

La línea sólo transmite información, y la sincronización de bit se logra

generando un reloj en recepción que necesariamente será asíncrono, ya que resulta imposible obtener un frecuencia exactamente idéntica.

El problema se resuelve añadiendo en cada carácter un bit de “start”

igual a 0 y uno o más bit de “stop” igual a 1, con un reloj de recepción

cuya frecuencia sea múltiplo de la frecuencia de bits

Page 14: Redes de Comunicaciones Industriales

Sincronización de Bits:

-Transmisión Síncrona:

Se transmite de alguna forma la señal de reloj. Por una línea

adicional (poco frecuente), o bien, generalmente, escogiendo una

forma de codificación apropiada, modulación de fase, de frecuencia, codificación Manchester, etc. (La señal mantiene

cambios de nivel frecuentes que permiten sincronizar el reloj de

recepción)

Page 15: Redes de Comunicaciones Industriales

Sincronización de los caracteres:

-Transmisión Asíncrona:

Se sincroniza el carácter mediante los bits de START y STOP, cuando

no existe comunicación, la línea se mantiene a nivel alto de forma que

el primer bit de START recibido dará una transición de nivel alto a bajo.

•No permite ratios de transmisión muy elevados (19.200 baudios).

•Para transmitir 8 bits necesito de 11 a 12 bits, por lo que la

información útil es de un 73% a un 66% respectivamente.

Page 16: Redes de Comunicaciones Industriales

Sincronización de Caracteres:

-Transmisión Síncrona:

Para optimizar la información útil y permitir frecuencias de

transmisión más altas, se recurre a la transmisión síncrona, que

consiste en intercalar periódicamente unos caracteres especiales denominados de “sincronismo” (SYNC); en ausencia de datos a

transmitir, la línea transmite continuamente los SYNC.

Page 17: Redes de Comunicaciones Industriales

Codificación de Bits más utilizados:

-NRZ (Non Return to Zero= Sin Retorno a Cero): Para transmisión asíncrona;

es el primer sistema de codificación y también el más simple. Consiste en la

transformación de 0 en -X y de 1 en +X, lo que resulta en una codificación bipolar en la que la señal nunca es nula. Como resultado, el receptor puede

determinar si la señal está presente o no.

Page 18: Redes de Comunicaciones Industriales

Codificación de Bits más utilizados:

-NRZI (Non Return to Zero Inverted = Sin Retorno a Cero Invertido): Para

transmisión síncrona y asíncrona. La codificación NRZI es significativamente

diferente de la codificación NRZ. Con este tipo de codificación, cuando el valor del bit es 1, la señal cambia de estado luego de que el reloj lo indica. Cuando el

valor del bit es 0, la señal no cambia de estado.

Page 19: Redes de Comunicaciones Industriales

Codificación de Bits más utilizados:

- La codificación Manchester, también denominada codificación de dos fases o

PE (que significa Phase Encode (Codificación de Fase)), introduce una transición

en medio de cada intervalo. De hecho, esto equivale a producir una señal OR exclusiva (XOR) con la señal del reloj, que se traduce en un límite ascendente

cuando el valor del bit es cero y en un límite descendente en el caso opuesto.

Page 20: Redes de Comunicaciones Industriales

Control de errores:

ERRORES

A nivel de caracter

De sincronización

A nivel de Mensaje

Paridad PAR o IMPAR

Framing

Overrun

Paridad Horizontal

CRC “Checksum”

Polinomial

Page 21: Redes de Comunicaciones Industriales

Bus AS-i

Concepto Estructura Interna

Características

Perfiles

BUSES DE CAMPO

ComponentesBásicos

Maestros Esclavos

Chip ASIC

Terminal de Direccionamiento

Cable del BUS

Fuente de Alimentación

Repetidor

Estendedor

Maestro Esclavo

Autómata

Pasarela

No Comunicantes

Comunicantes

Dedicados

Repartidores

Activos Pasivos

Page 22: Redes de Comunicaciones Industriales

Concepto Bus AS-i:

AS-Interface o AS-i fue diseñado en 1990

como una alternativa económica al cableado

tradicional. El Objetivo fundamental fue

determinar un sistema de comunicación único para todos los fabricantes de sensores y

actuadores. La idea original fue crear una red

simple para sensores y actuadores binarios,

capaz de transmitir datos y alimentación a

través del mismo bus, manteniendo una gran variedad de topologías que faciliten la

instalación de los sensores y actuadores en

cualquier punto del proceso con el menor

esfuerzo posible y que cumpliera con las

normativas de seguridad.

Page 23: Redes de Comunicaciones Industriales

Estructura Interna:

•El AS-i es un bus para sensores y accionadores del tipo todo o nada con

topología libre en línea, en anillo, en árbol, etc.

•El tiempo de respuesta del BUS es muy breve, de menos de 5 ms de ciclo

como máximo, para un máximo de 31 esclavos conectados.•El BUS AS-i se puede conectar a autómatas programables dotados de

módulos maestro AS-i, o bien, mediante módulos pasarela, conectarlo a

buses de nivel superior. (FIPIO, MODBUS, PROFIBUS)

Page 24: Redes de Comunicaciones Industriales

AS-i se sitúa en la parte más baja de la pirámide de control, conectando los sensores y actuadores con el maestro

del nivel de campo. Los maestros pueden ser autómatas o PCs situados en los niveles bajos de control, o

pasarelas que comuniquen la redAS-Interface con otras redes de nivel superior, como Profibus o DeviceNet.

Page 25: Redes de Comunicaciones Industriales

Principales características:

•Permite reemplazar los múltiples cables

utilizados para conectar los autómatas a los

sensores y accionadores.

•Posibilidad de conectar un máximo de 31 esclavos (interfaces que permiten conectar

varios E/S)

•Posibilidad de utilizar cable plano cuyo

perfil sirve como guía de posicionamiento y

recubrimiento auto cicatrizante en caso de retirado un equipo (alimentación y señal).

•Tiempo de escrutación del conjunto de

esclavos 5 ms como máximo.

• Velocidad de transferencia de datos de

167 kbits/s•Longitud de cable máxima es de 100m por

cada segmento de BUS (a 200m con

Repetidor).

Page 26: Redes de Comunicaciones Industriales
Page 27: Redes de Comunicaciones Industriales

Instalación con módulos multipolares

Instalación con BUS AS-i

Page 28: Redes de Comunicaciones Industriales

Perfiles:

•MAESTROS:

-Lectura y escritura de entradas y

salidas.

-Modificación de los parámetros de los esclavos.

-Test del BUS.

-Comprobación de los esclavos

presentes con respecto de una

configuración de referencia.•ESCLAVOS:

-Se identifican con un código

identificador (Identification Code) y su

configuración de entrada/salida (I/O

Code), los que determinan el “PERFIL” del esclavo.

Page 29: Redes de Comunicaciones Industriales

Componentes Básicos:

CHIP ASIC: Los sensores y actuadores

desarrollados para el BUS AS-i

disponen de un circuito integrado específico Asic (Aplication Integrated

Circuit) que se integra directamente en

el sensor o accionador (componentes

comunicantes).

Para integrar componentes no comunicantes se dispondrá de una

interfaz de conexión que puede admitir

hasta 4 sensores y 4 accionadores

estándar.

Es de reducido tamaño por lo tanto se puede integrar fácilmente a los

sensores y actuadores.

Page 30: Redes de Comunicaciones Industriales

El BUS AS-i admite hasta 31

esclavos, cada esclavo viene

equipado con el chip Asic y así,

cada esclavo dispone de:

•4 bits de entradas digitales (adquiridos por el esclavo y

enviados al maestro)

•4 bits de salidas digitales

(transmitidos por el maestro y

recibidos por el esclavo)•4 bits de parámetros (del maestro

al esclavo, valores que no se

interpretan como salidas, que son

para cambiar y controlar las

configuraciones y los modos de funcionamientos de los dispositivos

esclavos)

Page 31: Redes de Comunicaciones Industriales

Terminal de Direccionamiento:

Los esclavos por defecto traen

almacenada la dirección '0'. Como cada

esclavo en una Red AS-i necesita de una

dirección propia, (ya que en el caso de que varios de ellos tengan una misma dirección

se producirán errores en la red) se

necesita de un dispositivo capaz de

asignar a cada esclavo una dirección

única. Esa tarea es la labor del Terminal de Direccionamiento.

El terminal de direccionamiento reconoce

al esclavo y le asigna una dirección

comprendida entre la 01 y la 31. Además,

incorporan un conector M12 para sensores o actuadores inteligentes.

Page 32: Redes de Comunicaciones Industriales

Los Cables AS-i

Como cable de red puede emplearse cualquier bifilar

de 2 x 1.5 mm2 sin apantallamiento ni trenzado, sin

embargo, se recomienda utilizar el Cable Amarillo

por sus virtudes:•Conectable por perforación de asilamiento.

•Codificación mecánica para evitar los cambios de

polaridad, es decir, el perfil del cable es asimétrico, lo

que impide que sea conectado de forma inadecuada

a los restantes dispositivos de la red. •Grado de protección IP65/67.

•Autocicatrizante, lo que permite la desconexión

segura de los esclavos manteniendo el grado de

protección IP65/67.

•Existen módulo sin electrónica integrada que adaptan el cable AS-i a otros normalizados, como el

cable redondo con conector M12.

Page 33: Redes de Comunicaciones Industriales

Fuente de Alimentación:

Las Fuentes de Alimentación para el bus AS-i

son específicas, ya que deben proporcionar

potencia a los esclavos conectados y realizar

el acoplamiento de los datos sobre la alimentación.

Proporcionan tensiones entre 29.5 y 31.5 V

DC.

Normalmente son resistentes a cortocircuitos

y sobrecargas.Cada segmento de la red (si se utilizan

repetidores) requiere su propia fuente de

alimentación.

Las salidas de los módulos se alimentan

mediante fuentes auxiliares 24 V DC a través del cable negro.

Page 34: Redes de Comunicaciones Industriales

Repetidor:

Si en la Red, se requiere prolongar la

longitud del cable por una distancia

superior a 100m necesitaremos de un

Repetidor. Éste componente actúa como un amplificador de señal y requiere de una

fuente de alimentación en cada extremo.

Además permite conectar esclavos en

cada lado del mismo. Tanto el Extensor

como el Repetidor, pueden alcanzar un máximo de 300 metros.

Es posible conectar varios repetidores en

paralelo o (un máximo de 2) en serie, de

modo que la extensión máxima de red de

una AS-Interface aumente de los 100m convencionales hasta 500m.

Page 35: Redes de Comunicaciones Industriales

Extensor ó estendedor:

Cuando en una Red AS-i un dispositivo

que actúa como maestro está alejado del

resto de sensores y actuadores, puede ser

necesario añadir un Extensor. Éste, es un componente pasivo que tiene como

función duplicar la longitud máxima que

puede tener el cableado de un sensor o

actuador en un segmento AS-Interface, es

decir, tiene la capacidad de ampliar un tramo de red de 100 a 200 metros.

Además, para alimentar a los esclavos

conectados al segmento de hasta 200

metros de largo no se requiere más que

una fuente de alimentación, la cual, se conectará al punto más alejado de la red

As-i.

Page 36: Redes de Comunicaciones Industriales

Maestro de la Red

As-i es una red monomaestro, es decir, sólo permite la

existencia de un maestro en la red. Esto posibilita que el

protocolo de comunicación de la red sea mucho más

sencillo, simplificando la electrónica de red.El Maestro de una red AS-Interface es el encargado de

recibir todos los datos que viajan a través de la red y

enviarlos al PLC correspondiente. También es el que

organiza todo el tráfico de datos y en caso de que fuera

necesario pone los datos de los sensores y actuadores a disposición del PLC o de un sistema de bus superior (por

ejemplo, PROFIBUS), a través de las pasarelas.

Además de todo esto, los maestros envían parámetros de

configuración a los esclavos y supervisan la red

constantemente suministrando datos de diagnóstico, por lo que son capaces de reconocer fallos en cualquier punto

de la red, indicar de qué tipo de fallo se trata y determinar

el esclavo que lo originó.

Page 37: Redes de Comunicaciones Industriales

Esclavos de la Red AS-i

Los esclavos intercambian cíclicamente sus datos con un maestro, el cual será

el encargado de gestionar el tráfico de datos a través de la red.

En un bus AS-i pueden conectarse hasta 62 esclavos. Las estructuras

compactas y descentralizadas son posibles tanto en armarios eléctricos como a pie de máquina, p. ej., en módulos con un alto grado de protección.

Los esclavos As-i pueden conectarse al bus de tres formas:

•Sensores / actuadores convencionales (NO COMUNICANTES). Se conectan al bus mediante módulos de E/S o repartidores activos.

•Sensores / actuadores convencionales con capacidad de comunicación

(COMUNICANTES). Se conectan directamente al bus AS-i mediante una

interfaz dedicada.

•Sensores / actuadores integrables en AS-i (As-i DEDICADOS). Se conectan directamente al bus. Pueden contener parámetros configurables

desde el maestro.

Page 38: Redes de Comunicaciones Industriales

Módulos AS-interface:

•Módulos Activos ó Repartidores

Activos: Son aquellos módulos que

integran un chip AS-i, por lo que poseen una dirección en la red (debe

ser asignada con un direccionador o

por el maestro). Al poseer una

dirección, tendrán asignados 4 bits de

entradas y 3 ó 4 bits de salidas según se emplee direccionamiento extendido

o estándar, respectivamente. Estos

módulos se emplean para conectar

sensores y actuadores no AS-i, es

decir, sensores y actuadores binarios convencionales.

Page 39: Redes de Comunicaciones Industriales

Módulos AS-interface:

•Módulos Pasivos ó Rapartidores

Pasivos. Estos módulos no poseen

electrónica integrada, es decir, sólo proporcionan medios para cambiar

el tipo de cable, por ejemplo de AS-i

a M12, para realizar bifurcaciones

en la red en topologías de tipo árbol

o como un medio de conexión de sensores y actuadores AS-i con chip

integrado. Estos módulos no poseen

dirección de red, ya que serán los

dispositivos con electrónica AS-i

integrada los que la posean.

Page 40: Redes de Comunicaciones Industriales

Cada módulo se divide en dos partes:

•Módulo de Acoplamiento. Proporcionan

una interfaz electromecánica con el cable

AS-i. La parte inferior es adecuada para su

acoplamiento a un carril normalizado, mientras que la parte superior posee las

cuchillas de penetración para el cable AS-i.

•Módulo de Usuario. Estos módulos son

específicos según la aplicación para la que

estén destinados. Existen módulos de usuario que son simples recubrimientos del

cable para la realización de bifurcaciones,

hasta otros que integran un chip AS-i para la

conexión de sensores y actuadores binarios.

En este caso, el módulo de usuario también poseerá LEDs de diagnóstico de la red.

Page 41: Redes de Comunicaciones Industriales
Page 42: Redes de Comunicaciones Industriales

PARA EL EJEMPLO

Page 43: Redes de Comunicaciones Industriales

PARA EL EJEMPLO

Page 44: Redes de Comunicaciones Industriales

PARA EL EJEMPLO

Page 45: Redes de Comunicaciones Industriales

Introducción:

La designación Modbus Modiconcorresponde a una marca registrada por Gould Inc. No obstante se suele hablar de MODBUS como un estándar de bus de campo en general (PROFIBUS, FIPIO , INTERBUS , etc.).

Page 46: Redes de Comunicaciones Industriales

Medio Físico:

El medio físico de conexión puede ser un bus semidúplex (half duplex) (RS-485 o fibra óptica) o dúplex (full duplex) (RS-422, BC 0-20mA o fibra óptica).

La comunicación es asíncrona y las velocidades de transmisión previstas van desde los 75 baudios a 19.200 baudios. La máxima distancia entre estaciones depende del nivel físico, pudiendo alcanzar hasta 1200 m sin repetidores.

Page 47: Redes de Comunicaciones Industriales

ESTRUCTURA LOGICA:

La estructura lógica es del tipo maestro esclavo, con acceso al medio controlado por el maestro. El número máximo de estaciones previsto es de

63 esclavos más una estación maestra.

Page 48: Redes de Comunicaciones Industriales

Los intercambios de mensajes pueden ser de dos tipos:

• Intercambios punto a punto, que comparten siempre dos mensajes: una demanda del maestro y una respuesta del esclavo puede ser simplemente un reconocimiento.

• Mensajes difundidos. Estos consisten en una comunicación unidireccional del maestro a todos los esclavos. no tiene respuesta por parte de los esclavos ( configuración, reset, etc. )

Page 49: Redes de Comunicaciones Industriales

PROTOCOLO:La codificación de datos dentro de la trama puede hacerse enmodo ASCII o puramente binario, según el estándar RTU(RemoteTransmission Unit).

Page 50: Redes de Comunicaciones Industriales

En cualquiera de los dos casos, cada mensaje

obedece a una trama que contiene cuatro

campos principales

Page 51: Redes de Comunicaciones Industriales

La única diferencia estriba en que la trama

ASCII incluye un carácter de encabezamiento

(«:»=3AH) y los caracteres CR y LF al final del

mensaje.

Pueden existir también diferencias en la forma de calcular el CRC, puesto que el formato RTU

emplea una fórmula polinómica en vez de la

simple suma en módulo 16

Page 52: Redes de Comunicaciones Industriales

Número de esclavo :

Permite direccionar un máximo de 63 esclavos con

direcciones que van del 01H hasta 3FH. El número 00H se reserva para los mensajes difundidos.

Page 53: Redes de Comunicaciones Industriales

Código de operación o función:

Ordenes de lectura/escritura de datos en los registros o en la memoria del esclavo.

Ordenes de control del esclavo y el propio sistema de comunicaciones (RUN/STOP, carga y descarga de programas,verificación de contadores de intercambio, etc.)

Page 54: Redes de Comunicaciones Industriales

Código de operación:

Page 55: Redes de Comunicaciones Industriales

Campo de subfunciones/datos (n bytes):

Este campo suele contener, en primer lugar, los parámetros necesarios para ejecutar la función indicada por el byte anterior. Estos parámetros podrán ser códigos de subfunciones en el caso de órdenes de control (función 00H) o direcciones del primer bit o byte, número de bits o palabras a leer o escribir, valor del bit o palabra en caso de escritura, etc.

Page 56: Redes de Comunicaciones Industriales

Campo de subfunciones:

Page 57: Redes de Comunicaciones Industriales

Mensajes de error:

Cuando un esclavo recibe una trama incompleta o errónea desde

el punto de vista lógico, envía un mensaje de error como

respuesta, excepto en el caso de mensajes de difusión.

Si la estación maestra no recibe respuesta de un esclavo durante un tiempo superior a un límite establecido, declara el esclavo

fuera de servicio, a pesar de que al cabo de un cierto número de

ciclos hace nuevos intentos de conexión.

Page 58: Redes de Comunicaciones Industriales

El protocolo Modbus TCP

Modbus/TCP simplemente encapsula una trama Modbus en un segmento TCP.Esta técnica de consulta/respuesta encaja perfectamente con la naturaleza Maestro/Esclavo de Modbus, añadido a la ventaja del determinismo que las

redes Ethernet conmutadas ofrecen a los usuarios en la industria. El empleo del protocolo abierto Modbus con TCP proporciona una solución para la gestión desde unos pocos a decenas de miles de nodos.

Page 59: Redes de Comunicaciones Industriales

Existen en el mercado gran cantidad de busesde campo diferentes:.Profibus Siemens.Device Net Allen Bradley.FIPIO Telemecanique.AS-I.Interbus.EIB

Page 60: Redes de Comunicaciones Industriales

Los métodos utilizados en los buses de campo para actualizar los datos de proceso o entrada/salida son:

StrobePetición de información por parte del maestro y envío desde los dispositivos esclavos. Muy eficientes para sensores.PollingEl maestro envía información de salida al dispositivo y éste le responde con la información de entradas.Cambio de estadoEl dispositivo no transmite información hasta que se modifica el estado de las variables. Muy eficiente en sistemas discretos.CíclicoEl dispositivo envía la información a la red en un intervalo de tiempo prefijado

Page 61: Redes de Comunicaciones Industriales

• El bus FIPIO es un bus industrial abierto conforme a la norma FIP

• FIP es impulsada por fabricantes y organismos industriales Franceses

FIPIO por Telemecanique:• El bus permite que se conecten hasta un máximo de

127 agentes.

• La dirección 0 está reservada al gestor y la dirección 63 a la terminal de programación.

Page 62: Redes de Comunicaciones Industriales

AGENTES:• El bus permite la gestión como máximo de 32 agentes por segmento de bus.• Los dispositivos que se pueden conectar como

agentes al bus FIPIO son:

Autómatas TSX Micro o Autómatas Premium Módulos de entrada/salidas distantes Módulos pasarela Variadores de velocidad, etc.(Velocidad del transmisión del bus es de

1Mbit/segundo)

Page 63: Redes de Comunicaciones Industriales

TopologíaEstá limitado a 4 repetidores en cascada, es

decir 5 segmentos en cascada.

Longitud del bus 1 Km sin repetidor 5 Km con 4 repetidores eléctricos(5

segmentos de 1Km) 15 Km con 4 repetidores ópticos(5

segmentos de 3 Km)

Page 64: Redes de Comunicaciones Industriales

La base fue un proyecto de investigación de varias empresas y cinco institutos de investigación alemanes. Actualmente, Profibus en sus 3 versiones FMS, DP y PA son estándar europeo EN50170 Hay instalados más de dos millones en más de 200000 aplicaciones. Con más de 1600 productos disponibles. Hay aproximadamente 250 fabricantes de productos Profibus en todo el mundo. Dos asociaciones:• PI (Profibus Internacional)• NO (Organización de usuarios de Profibus)

Page 65: Redes de Comunicaciones Industriales

Profibus es uno de los buses de campo que cuenta con mayor aceptación en Europa. Profibus DP- Periferia descentralizada• Tiempos de reacción muy pequeños• Transferencia de pequeñas cantidades de datos• Conexión de equipos de campo, accionamientos,

paneles de operación, autómatas programables y PCs

Profibus FMS- Fieldbus Message Specification• Interconexión en red de autómatas, supervisores de proceso, paneles de operación, PCs, etc• Comunicación orientada a objetos

Page 66: Redes de Comunicaciones Industriales

Profibus PA- Automatización de procesosConexión de equipos de proceso sobre

autómatas, supervisores de proceso, PC. Datos y alimentación sobre un cable Seguridad Intrínseca

Page 67: Redes de Comunicaciones Industriales

Es una red de sensores/accionadores distribuidos para sistemas de fabricación y control de procesos continuos. Es un sistema abierto de alta prestaciones, de topología en anillo Interbus no está respaldado por los grandes fabricantes de autómatas. Sin embargo, alrededor de 700 desarrolladores de dispositivos de campo lo soportan, sacando al mercado continuamente nuevos

desarrollos técnicos y productos. En la actualidad hay instalados más de 1,5 millones de dispositivos de campo

Page 68: Redes de Comunicaciones Industriales

Un sistema basado en Interbus está compuesto por una tarjeta de control, instalada en un PC industrial o en un autómata programable que comunica con un conjunto de dispositivos de entrada/salida

Norma 1997 EN50254 Método de comunicación maestro-esclavo

Page 69: Redes de Comunicaciones Industriales

BUS PropietarioPrincipales

variantesTopología Medio físico

Velocidad banda base

(bps = bits por segundo)

Distancia

segmento

Nodos por

segmento

Buses para aplicaciones de control industrial e instrumentación

P-NETIndustria

(Dinamarca)Anillo

Par trenzado

apantallado76.800 bps. 1.200 m 125

PROFIBUS Industria (Alemania)PROFIBUS-DP

(Siemens)Bus lineal

Par trenzado

apantallado

9,6 Kbps

19,2 Kbps

93,75 Kbps

187,5 Kbps

500 Kbps

1.200 m

1.200 m

1.200 m

600 m

200 m

32

WorldFIP Industria (Francia)FIPIO (Schneider)

FIPway (Schneider)Bus lineal

Par trenzado

apantallado

Fibra óptica

31,25 Kbps

1 Mbps

2,5 Mbps

5 Mbps

1.900 m

750 m

500 m32

Modbus Modicon (USA)Modbus-plus

(Schneider)Bus lineal Par trenzado de 300 bps a 19,2 Kbps 1.000 m 248

Interbus-S Phoenix (Alemania) Anillo Par trenzado 500 Kbps 400 m 256

DeviceNetAllen Bradley

(Rockwell)Bus lineal Par trenzado

125 Kbps

250 Kbps

500 Kbps

500 m

250 m

100 m

64

ControlNet

Bus lineal

Árbol

Estrella

Coaxial

Fibra óptica

5 Mbps

5 Mbps

1.000 m

3.000 m48

Page 70: Redes de Comunicaciones Industriales

Dispositivos utilizados: Sensor de presión analógico marca Festo Modulo de ampliación con 2 entradas

analógicas TWDAMI2HT (0-10V o 4-12 mA) 12 bits

Visulizador compacto Magelis.

PARA EL EJEMPLO

Page 71: Redes de Comunicaciones Industriales

Descripción del sensor:

PARA EL EJEMPLO

Page 72: Redes de Comunicaciones Industriales

Descripción modulo de ampliación analógico:

PARA EL EJEMPLO

Page 73: Redes de Comunicaciones Industriales

PARA EL EJEMPLO