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Page 1: Exposición Redes Industriales Manuel

Redes Industriales

M.C. Manuel Pérez Villegas

Apunte 4 1

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de TI

Las redes industriales al día de hoy

Información en silos

Visibilidad Limitada

No utiliza los activos

Escabilidad Limitada

Riesgos de Seguridad

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Conectando areas de Producción (Connected manufacturing)

Procesos automatizados

Información en Tiempo Real

Visibilidad en toda la empresa

Eficiencia de costos

Altamente flexible y seguro

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Red de Manufactura Conectada

Crea un ambiente estándar COLABORATIVO.

Provee VISIBILIDAD a través de toda la organización con los proveedores, partners y clientes.

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

Visión Completa de los Procesos de Manufactura

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

Page 5: Exposición Redes Industriales Manuel

s L3

Tendencias del Control Industrial

Tendencias de los Fabricantes a una infraestructura común:

Switche / Routers

-Wireless

-Web-Based

-Security

-Unified Communications

-Ethernet (TCP/IP)

-Plataforma única.

Wireless / Mesh

Ethernet Switches

Por qué?: -Simple.

-Bajo costo.

Ethernet Controllers and Gateways

Web-Based Hosts

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ales

Ethernet Industrial: Tipos de Productos Disponibles

HMI Terminales de Programación

Sistemas de Negocios

Robots

Controladores Switches industri

Balanzas

Variadores de Frecuencia

E/S

Válvulas

Dispositivos Instrumentos

RFID

Page 7: Exposición Redes Industriales Manuel

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

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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)

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Redes de Manufactura

Apunte 4 10

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Arquitectura Global: Vista Lógica - Ethernet to the Factory

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Aplicaciones y sistemas típicos

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

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

legible

SCADA—Supervision de Control y adquisicion de datos; distribuido a gran escala de medición y de sistemas de control, por lo general

abarca una amplia zona geográfica

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

produccion

HMI—Human 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.

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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

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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.

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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 10’s 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 tráfico es de informacion de control y administracion (Explicit) intra- e inter- cell/area

– CIP-based, No crítico

– Información de diagnóstico via HTTP

– Estatus y avisos de falla via SNMP or SMTP

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

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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)

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V

Z

Uso de Vlans en un Sist. Ethernet Industrial

Asignación de Vlans a dispositivos, cuando los patrones de tráfico son conocidos

Backbone Network

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

para la comunicación 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

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La tecnología de las Redes de Campo

Físicamente podemos considerar a un bus como un conjunto de conductores conectando conjuntamente más circuitos para permitir el intercambio de datos. Contrario a una conexión punto a punto donde solo dos dispositivos intercambian información, un bus consta normalmente de un número de usuarios superior, además que generalmente un bus transmite datos en modo serial, a excepción de algún protocolo de bus particular como SCSI, o IEEE-488 utilizado para interconexión de instrumentos de medición, que no es el caso de los buses tratados como buses de campo.

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

Apunte 4 19

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Ventajas

El intercambio se lleva a cabo por medio de un mecanismo estándar. Flexibilidad de extensión.

Conexión de módulos diferentes en una misma línea.

Posibilidad de conexión de dispositivos de diferentes procedencias. Distancias operativas superiores al cableado tradicional. Reducción masiva de cables y costo asociado. Simplificación de la puesta en servicio.

Apunte 4 20

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Desventajas

Necesidad de conocimientos superiores.

Inversión de instrumentación y accesorios de diagnóstico. Costos globales inicialmente superiores.

Apunte 4 21

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Procesos de comunicación por

medio de Bus

El modo más sencillo de comunicación con el bus es el sondeo cliente/servidor. Más eficiente pero también más costoso es el Token bus (IEEE 802.4), desde el punto de vista físico tenemos un bus lineal, desde el punto de vista lógico un token ring.

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

Todo servidor inteligente puede ser en algún 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 económico puede ocurrir que el sistema de bus sea más costoso, pero por otra parte permite llevar a cabo una instalación más simplificada y rápida, igual que la puesta en funcionamiento

Apunte 4 22

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FieldBus en OSI

En la arquitectura OSI, fieldbus ocupa

los niveles 1 (Físico), 2 (Enlace de Datos) y 7 (Aplicación); teniendo en cuenta que este último no sólo se encarga de la interfaz de usuario sino de aplicaciones especificas dependiendo

de cada aplicación.

Apunte 4 23

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CLASIFICACION DE LAS REDES

INDUSTRIALES.

Si se clasifican las redes industriales en diferentes categorías basándose en la funcionalidad, se hará en:

Buses Actuadores y Sensores

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

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

Apunte 4 24

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CLASIFICACION DE LAS REDES

INDUSTRIALES.

Buses de Campo y Dispositivos

Estas redes se distinguen por la forma como manejan el tamaño 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 diagnóstico y capacidad de configuración, generalmente al nivel del poder de procesamiento de los dispositivos más inteligentes. Son las redes más sofisticadas que trabajan con control distribuido real entre dispositivos inteligentes, tal es el caso de FIELDBUS FOUNDATION.

Comúnmente 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

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CLASIFICACION DE LAS REDES

INDUSTRIALES. Buses de Control

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

(Controlador Lógico Programable), DCS (Sistemas de control distribuido), Sistemas de consolas terminales usados para HMI (Interface Hombre Máquina), archivamiento histórico y control supervisor; son usados para coordinar y sincronizar el control entre las unidades de producción y las celdas de manufacturación.

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 también 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

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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 topologías y diseños de redes para proveer un aislamiento y conocer los requerimientos de

funcionamiento.

Apunte 4 27

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COMPONENTES DE LAS REDES

INDUSTRIALES

Repetidor

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

Con este dispositivo se pueden conectar un gran número de nodos a la red; además se pueden adaptar a diferentes medios físicos como cable coaxial o fibra óptica.

Apunte 4 28

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COMPONENTES DE LAS REDES

INDUSTRIALES

Enrutadores

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

Apunte 4 29

Page 29: Exposición Redes Industriales Manuel

COMPONENTES DE LAS REDES

INDUSTRIALES

Bridge

Con un puente la conexión entre dos diferentes secciones de red, puede tener diferentes características eléctricas y protocolos; además puede enlazar dos redes diferentes.

Apunte 4 30

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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 además las aplicaciones pueden comunicarse a través de él.

Apunte 4 31

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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 topología de la red; las topologías más 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. Además esta topología es simple de entender fácil de extender, pero también presenta una serie de desventajas, por ejemplo: una ruptura del cable puede causar fallas de comunicación a un número de dispositivos y la congestión en el trafico de la red reduce la comunicación en la misma.

Apunte 4 32

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TOPOLOGIA DE REDES

INDUSTRIALES

Red ESTRELLA

Tiene un controlador central y uno o más segmentos de conexión de red que parten del concentrador; con la topología estrella se pueden agregar fácilmente nuevos nodos sin interrumpir la operación de la red. Entre los beneficios de esta topología se encuentran que ante la falla de un dispositivo no se interrumpe la comunicación entre algunos otros dispositivos y la red; pero al fallar el concentrador la red entera falla.

Apunte 4 33

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TOPOLOGIA DE REDES

INDUSTRIALES

Red HIBRIDA

Es la más usada para aplicaciones industriales ya que permite la combinación de las topologías bus y estrella para crear grandes redes que consisten en concertadores y miles de dispositivos iguales. Su configuración es muy popular en las redes industriales Ethernet, FIELDBus Foundation, Device Net, Profibus y CAN, usando buses híbridos y topología estrella dependiendo de la aplicación requerida

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

Apunte 4 34

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REDES INDUSTRIALES CON PLC

Muchos sistemas están conformados por equipos de diferentes fabricantes y funcionan en diferentes niveles de automatización; además, a menudo se encuentran distanciados entre sí; pero sin embargo, se desea que trabajen en forma coordinada para un resultado satisfactorio del proceso. El objetivo principal es la comunicación totalmente integrada en el sistema. Al usuario, esto le reporta la máxima flexibilidad ya que también puede integrar sin problemas productos de otros fabricantes a través de las interfaces software estandarizadas. En los últimos años, las aplicaciones industriales basadas en comunicación digital se han incrementado haciendo posible la conexión de sensores, actuadores y equipos de control en una planta de procesamiento. De esta manera, la comunicación entre la sala de control y los instrumentos de campo se han convertido en realidad. La Comunicación digital debe integrar la información provista por los elementos de campo en el sistema de control de procesos.

Apunte 4 35

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SOLUCIONES CON ETHERNET

Aunque los buses de campo continuarán dominando las redes industriales, las soluciones basadas en Ethernet se están utilizando cada vez más en el sector de las tecnologías de automatización, donde las secuencias de procesos y producción son controladas por un modelo cliente/servidor con controladores, PLC y sistemas ERP (Planificación de los recursos de la empresa), teniendo acceso a cada sensor que se conecta a la red.

Apunte 4 36

Page 36: Exposición Redes Industriales Manuel

Situación Actual

Apunte 4 37

Page 37: Exposición Redes Industriales Manuel

Estructura Jerárquica de las Comunicaciones Industriales

Apunte 4 38

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Comunicaciones a nivel de célula

Apunte 4 39

Page 39: Exposición Redes Industriales Manuel

Alternativas de Integración – Punto a Punto

Apunte 4 40

Page 40: Exposición Redes Industriales Manuel

Alternativas de Integración – Red Local Privada

Apunte 4 41

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Alternativas de Integración Industrial

Buses de actuadores–sensores Se han presentado múltiples iniciativas

Interbus-S de Phoenix Contact

AS-i (Actuador-Sensor Interface)

DeviceNet (Controller Area Network CAN)

Buses de campo Se han presentado múltiples iniciativas

Bitbus de Intel

FIP de origen francés

PROFIBUS de origen alemán

Comité ISA SP 50

Apunte 4 42

Page 42: Exposición Redes Industriales Manuel

Requerimientos de los Usuarios de Redes

Industriales

Reducción de la programación

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

Evitar la programación de nodos existentes al añadir nuevos nodos

Aumentar las prestaciones del sistema

Determinismo

Efectividad del ancho de banda

Apunte 4 43

Page 43: Exposición Redes Industriales Manuel

Requerimientos de los Usuarios de Redes

Industriales Reducción del cableado Control, programación y diagnóstico sobre la

misma red

Soluciones escalables Elección del controlador adecuado para el control,

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

dispositivos del sistema

Reducción de los tiempos de paro Diagnóstico de los dispositivos

Información predictiva

Apunte 4 44

Page 44: Exposición Redes Industriales Manuel

Requisitos para el Bus de Sensores/Actuadores

Apunte 4 45

Page 45: Exposición Redes Industriales Manuel

Requisitos para el Bus de Campo

Características de un Bus de Campo

Diseñado para transmitir pequeñas cantidades de datos

Cubrir necesidades de tiempo real

Tener gran compatibilidad electromagnética

Número reducido de estaciones

Fácil configuración

Protocolos simples y limitados

Bajos costos de conexión

Consistente con el modelo OSI de ISO

Apunte 4 46

Page 46: Exposición Redes Industriales Manuel

Requisitos para el Bus de Campo

Ventajas que Aporta

Reducir costo de cableado de la instalación

Facilita la ampliación o reducción de elementos

Permite integrar los dispositivos menos inteligentes

Apunte 4 47

Page 47: Exposición Redes Industriales Manuel

Buses de Campo

Los buses de campo conectan actuadores, controladores, sensores y dispositivos similares en el nivel inferior de la estructura jerárquica de la automatización 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 más importante que la conexión sea de bajo costo y alta fiabilidad frente a las posibilidades de interconexión a redes generales.

Apunte 4 48

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Estructura de Capas del Bus de Campo (I)

La configuración más ampliamente consensuada es la de tres capas, correspondientes a las capas física, de enlace de datos y de aplicación. También usualmente se considera la capa de usuario. Capa de Usuario : Bloques funcionales

Modelos abstractos

Perfiles de dispositivos

Capa de Aplicación Servicios de aplicación

Servicios de mensajería

Capa de Enlace Establecer y liberar el enlace lógico

Control de errores y flujo en el enlace

Sincronización de la transmisión

Control de acceso al medio

Capa Física Velocidad de transferencia

Topología y distancias máximas

Codificación y transmisión de datos

Carac. electr. mecán. funcionales

Apunte 4 49

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Estructura de Capas del Bus de Campo (II)

Apunte 4 50

Page 50: Exposición Redes Industriales Manuel

Modelos de Relación de Aplicación

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

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

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

Consumo <---------- Producción

Cliente-Servidor: Dos entidades cooperan para proporcionar servicios de transacción. El cliente realiza una petición que el servidor procesa y sirve.

Petición ----------> Indicación

Confirmación <---------- Respuesta Publicista-Subscriptor: Las entidades operan autónomamente. El publicista publica datos a uno o más subscriptores, que no necesitan responder.

Publicación ----------> Adquisición

Apunte 4 51

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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

Page 52: Exposición Redes Industriales Manuel

Tipos de Buses de Campo

Apunte 4 53

Page 53: Exposición Redes Industriales Manuel

Planificación de Redes – Estrategia Americana

Apunte 4 54

Page 54: Exposición Redes Industriales Manuel

Planificación de Redes – Estrategia Europea

Apunte 4 55

Page 55: Exposición Redes Industriales Manuel

Planificación de Redes – Estrategia Europea

Apunte 4 56

Page 56: Exposición Redes Industriales Manuel

ControlNet

Es una red de alta velocidad usada para la

transmisión de información

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

vínculo de medios físicos

Alta velocidad (5 Mbits/seg) basándose en el

modelo de productor-consumidor

Una variedad de dispositivos pueden ser

conectados a una red ControlNet

Apunte 4 57

Page 57: Exposición Redes Industriales Manuel

Características de la Red ControlNet

Determinista y Repetible para aplicaciones discretas y procesos industriales

Permite el uso de controladores múltiples para controlar datos de entrada y salida en la misma conexión

Capacidad de multicast para datos de entrada y entre dispositivos similares

Opción de medios redundantes. Ofrece diferentes tipos de topología

Cada red ControlNet soporta hasta 99 nodos

Apunte 4 58

Page 58: Exposición Redes Industriales Manuel

Modelo Productor/Consumidor:

En un enlace ControlNet, la información es transferida

entre nodos al establecer la conexión.

Cada mensaje enviado por un productor contiene una

conexión 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

Page 59: Exposición Redes Industriales Manuel

Topología ControlNet

Usando repetidores soporta Diferentes tipos de topología

Bus, Tree, Star y cualquier Combinación de estas.

Múltiples nodos consumen los mismos datos desde un solo productor

Apunte 4 60

Page 60: Exposición Redes Industriales Manuel

Tipo de Cableado y forma de conexión.

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

Los dispositivos secundarios son los dispositivos repetidores fibra óptica y coaxial

Apunte 4 61

Page 61: Exposición Redes Industriales Manuel

Medio Redundante ControlNet

La red ControlNet proporciona la opción de

instalación de un segundo cable entre nodos

Apunte 4 62

Page 62: Exposición Redes Industriales Manuel

ControlNET

El acceso de red es controlado por un algoritmo de

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

La información que esta en tiempo critico es enviada durante la programación de el NUT.

Información que se puede entregar sin contradicciones del tiempo (por ejemplo datos de la configuración) se envía durante la pieza no programada de el NUT.

Apunte 4 63

Page 63: Exposición Redes Industriales Manuel

DeviceNet

Uno de los buses de campo más

utilizado para el control en tiempo real de dispositivos en los primeros niveles de automatización es Device Net, una red de aplicación internacional, europea, que cumple con el Estándar

Europeo Oficial EN 50323-2.

Apunte 4 64

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Características

Una red Device Net consiste en una rama o

bus principal -de hasta 500 mts.- con múltiples 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 número infinito de E/S aunque lo normal son 8, 16 ó 32.

Apunte 4 65

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Forma de transmisión

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

alemana Robert Bosch GmbH, basado en una topología bus para la transmisión de mensajes en ambientes distribuidos, además ofrece una solución a la gestión de la comunicación entre múltiples 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 común o bus.

El procesador anfitrión (host) delega la carga de comunicaciones a un periférico inteligente, por lo tanto el procesador anfitrión 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 más la electrónica se puede utilizar una subred más simple, que se conecta a la red CAN, llamada LIN.

Apunte 4 66

Page 66: Exposición Redes Industriales Manuel

s.

Principales características de CAN

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

Flexibilidad en la configuración.

Recepción por multidifusión (multicast) con sincronización de tiempos.

Sistema robusto en cuanto a consistencia de datos.

Sistema multimaestro.

Detección y señalización de errores.

Retransmisión automática de tramas erróneas

Distinción entre errores temporales y fallas permanentes de los nodos de la red, y desconexión autónoma de nodos defectuosos

Velocidades de hasta 1 Mbp Apunte 4 67

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Profibus

Fue desarrollada en el año 1987 por las

empresas alemanas Bosch, Klöckner Möller y Siemens. En 1989 la adoptó la norma alemana DIN19245 y fue confirmada como norma europea en 1996 como EN50170. En el año 2002 se actualizaron incluyendo la versión para Ethernet llamada Profinet.

Apunte 4 68

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Tipo de Transmisión

Este tipo de red trabaja con nodos

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

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

Apunte 4 69

Page 69: Exposición Redes Industriales Manuel

Características

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

Mbit/s.

Número máximo de estaciones: 127 (32 sin utilizar repetidores).

Distancias máximas alcanzables (cable de 0.22 mm de diámetro): 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

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