REDES DE COMUNICACION

1. ¿Cuál es la función de las comunicaciones industriales?

Se pude definir las comunicaciones industriales como "Área de la tecnología que estudia la transmisión de infomación entre circuitos y sistemas electrónicos utilizados para llevar a cabo tareas de control y gestión del ciclo de vida de los productos industriales".

2. ¿Qué tipo de alternativas de comunicación existen para comunicar los

diferentes dispositivos que forman un sistema industrial?

•         Cableado mediante bases de precableado.

Existen autómatas de pequeño tamaño que admiten módulos de entrada y salida de alta densidad. Estos módulos tienen una serie de conectores (diferentes a los borneros) donde se enchufan unos cables de conexión que en el otro extremo se conectan a unas bases de precableado a tornillo, donde se pueden conectar los cables de captadores y preaccionadores. Los cables que unen las bases de precableado con los módulos del autómata son realmente una manguera de cables.

•         Entradas y salidas distribuidas.

Las  distancias  que  existen  en  una  planta  industrial  entre  detectores,  actuadores  y controladores  pueden  llegar  a  ser  muy  importantes.  Por  ese  motivo  se  colocan  cajas  de entradas  y  salidas  distribuidas  a  lo  largo  de  la  instalación,  con  las  que  el  autómata  se comunica mediante un módulo de comunicaciones. Estas cajas se sitúan cerca del proceso a controlar y si es posible en la propia máquina. 

De  esta  manera  se  consigue  que  los  cables  de  los  sensores sean más cortos y que los preaccionadores estén más cerca de los  accionadores.  Esto  también  provoca  que  los  cables  de potencia   sean   más   cortos,   disminuyendo   las   posibles perturbaciones en los cables de señal y evitando las caídas de tensión. 

•         Buses de campo.

Estos  buses  permiten  conectar  los  captadores  y accionadores  al  autómata  con  un  solo  cable  de  comunicación.  Las  modificaciones  y ampliaciones de las instalaciones se pueden realizar fácilmente sólo con ampliar el cable del bus y conectar los nuevos componentes. Este  tipo  de  comunicación  permite  ir  más  allá  que  la  simple conexión  con  actuadores  o captadores  de  tipo  "todo  o  nada"  o  de  tipo  analógico,  además  permite  conectar  los dispositivos  llamados  inteligentes.  Estos  dispositivos  pueden  ser  variadores  de  velocidad, controladores   de   robot,   arrancadores,   reguladores   PID,   terminales   de   visualización, ordenadores industriales...

A continuación se presentan las características propias de los buses de campo, así como sus ventajas respectos los otros sistemas mencionados. Servicios que debe proporcionar  Ventajas respecto otros sistemas de comunicación:

  

 3. ¿Qué problemas presenta el cableado clásico?

Este método presenta diferentes problemas debido a: la longitud excesiva del cableado y el  ruido  producido  entre  los cables de potencia y de señal. 

4. ¿Qué ventajas presentan los buses de campo respecto a los otrosmétodos de cableado? 

•     Reducción del cableado. 

•     Mayor precisión. 

•     Diagnosis de instrumentos de campo. 

•     Transmisión digital. 

•     Calibración remota. 

•     Mecanismos fiables de certificación. 

•     Reducción del ciclo de puesta en marcha de un sistema. 

•     Operación en tiempo real. 

5. ¿Qué niveles jerárquicos presenta la pirámide CIM? Nómbralos 

•     Nivel 0: de proceso 

•     Nivel 1: de campo 

•     Nivel 2: de célula 

•     Nivel 3: de planta 

•     Nivel 4: de factoría

6. ¿Qué tipo de bus se utilizaría en el nivel de proceso de la pirámide CIM? 

En el nivel de proceso utiliza  el  bus  AS-i,  ya  que  es  el  más adecuado  para  cablear  dispositivos  como  actuadores  o  sensores  de  forma  barato  y eficiente.  

7. ¿Qué peculiaridad tiene el cableado del bus AS-i respecto a los demás? 

 Una  de  sus  características  principales  es  el  tipo  de  cableado  que  utiliza  llamado  Flat Yellow Cable. Este cable incluye dos hilos que incorpora conjuntamente la señal de alimentación (+30 V.) y  la señal de control.

8. ¿Cuál es el futuro de las comunicaciones industriales? 

Las  tendencias  para  el  futuro  en  el  campo  de  las  comunicaciones  industriales  son  las tecnologías inalámbricas.  

9. ¿Qué diferencias existen entre los buses propietarios y los busesabiertos?

BUS DE CAMPO PROPIETARIO

Son aquellos sistemas que se caracterizan por su restricción :de componentes a los productos de un solo fabricante, por lo tanto, no existe compatibilidad con productos de otros fabricante.

Una de las ventajas principales de estos buses de campo cerrados o propietarios es que tienen bajo requerimiento de configuración y puesta a punto,ya que todos los componentes se obtienen de un solo fabricante y por lo tanto están estandarizados. La desventaja es la dependencia de los productos y precios a un fabricante.

BUS DE CAMPO ABIERTO

Los buses de campo abiertos son todo lo contrario. Son sistemas que facilitan la comunicación entre dispositivos de diferentes fabricantes sin necesidad de adaptaciones adicionales. En pocas palabras, los usuarios podrán usar o desarrollar productos basados en estos buses de campo abiertos a un costo razonable y sin mucho esfuerzo.

10. Elabora una tabla que recoja las siguientes características (técnicas de transmisión de datos, interfaces y elementos de conexión, técnicas de control de flujo, de detección de errores y de acceso al medio en la transmisión de datos.) de los distintos buses de campo vistos en los apuntes.

 

BUS	Técnica de transmisión de datos	Interfaces, y elementos de conexión	Técnicas de control de flujo	Técnicas de detección de errores	Acceso al medio en la transmisión de datos
ASi	Árbol, estrella o bus	Cable normalizado plano tipo Así, tomas tipo vampiro	Simplex	Paridad	Maestro-esclavo
Modbus	Bus	RS-485, RS-422m BC 4-20mA y fibra óptica	Duplex		Maestro-esclavo
Bitbus	Bus síncrono		Duplex
Ethernet	Bus, estrella	Coaxial, par trenzado, fibra obtica. RJ45.	Duplex	CRC	CSMA/CD
Profibus	Bus o árbol	RS-485, fibra óptica y enlaces modem y radio	Duplex	Hammig	Multimaestro