Fase 0 Telecontrol

TELECONTROL 203052A_614 FASE 0 – PRESABERES ESTUDIANTE: HÉCTOR FABIO ARIAS ROMERO CÓDIGO: 1116251979 TUTOR: ERIK MIGU

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TELECONTROL 203052A_614

FASE 0 – PRESABERES

ESTUDIANTE: HÉCTOR FABIO ARIAS ROMERO CÓDIGO: 1116251979

TUTOR: ERIK MIGUEL BARRIOS

GRUPO: 203052_12

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA SEPTIEMBRE 2019 TULUÁ – VALLE

INTRODUCCIÓN Las comunicaciones industriales son parte fundamental del concepto de automatización y control, por tal motivo, a través de la presente actividad se busca sintetizar los conceptos directamente relacionados con las comunicaciones industriales, elaborando un mapa conceptual de los diferentes estándares existentes de acceso al medio; además se realiza un cuadro comparativo de las características de algunos buses de campo disponibles en el mercado y finalmente se identifican las topologías de redes industriales.

Actividades a desarrollar Mapa conceptual estándar de acceso al medio en redes industriales 1. El estudiante debe elaborar un mapa conceptual donde se sintetice las características de cada una de las capas de los estándares de acceso al medio de redes industriales OSI, ISA-SP50 y CIP.

Cuadro comparativo Buses de Campo. 2. El estudiante debe elaborar un cuadro comparativo donde se expongan las características de los buses de campo (HART, Red AS-i, Modbus, Devicenet, Profibus, Foundation Fieldbus, Industrial Ethernet & Profinet.)

Medio HART

Descripción

Topología

Comunicación

Medio

Tiempo de ciclo

Se trata de un protocolo muy difundido en la Bus, Punto a Analógica 4-20 Bucle de 500ms para Industria de Procesos. Pretende reemplazar el punto y multi- mA y digital corriente (4- digital captador clásico de 4-20mA por un captador drop Maestro/Esclavo 20mA) inteligente, minimizando las modificaciones de cableado. Mediante la técnica de modulación FSK (Frequency Shift Keying), se superpone una señal de datos a la señal medida, de 4-20mA.

Red AS-i AS-Interface ( Actuador Sensor-interface ) es un estándar internacional que aparece en 1994 y que tiene como finalidad el uniformizar el nivel de campo de control y monitorización de señales individuales.

Bus, árbol, Maestro/Esclavo (pares anillo, mixto. trenzados, apantallado s, coaxiales, fibra óptica...)

Devicenet Devicenet se basa en CAN. Desarrollado por Allen Bus Bradley en los años 90, e integrado posteriormente (trunkline/dro en ODVA (Open Devicenet Vendor Association). pline) Es una tecnologia disenada para satisfacer las exigencias de fiabilidad requeridas por los ambientes industriales. Utiliza CAN para el enlace de datos, y CIP (Protocolo Comun Industrial) para las capas superiores de red. Profibus Este bus de campo tiene una predominante aplicación industrial, sobre todo en funciones de

Bus (DP, FMS, PA),

5 ms (31 Esclavos). 10 ms (62 Esclavos).

Productor/Consu midor, Punto a punto con multicast (uno a varios) y Maestro/Esclavo.

Par 500 kb/s, 250 trenzado kb/s o 125 para señal y kb/s potencia.

FMS: Cliente/Servidor

Par trenzado

Profibus DP - 500 kb/s,

control y automatización. El protocolo tiene tres perfiles: PROFIBUS-FMS para tareas industriales de nivel superior, PROFIBUS-DP para comunicaciones críticasen el tiempo y PROFUBUS-PA para automatización.

DP: estrella, (RS485), Maestro/Esclavo. anillo, árbol Fibra (PA)

Foundation Esta desarrollado a partir del modelo de Estrella o bus Cliente/Servidor, Par Fieldbus comunicaciones de siete niveles IS/OSI (H1), estrella Productor/Consu trenzado, (International Standards / Open System (HSE) midor. Fibra Interconnet). Tiene el bus de campo de baja velocidad H1 y el HSE para aplicaciones de mayor velocidad. Industrial Industrial Ethernet ( IE ) es el uso de Ethernet en un Bus, anillo, Ethernet entorno industrial con protocolos que proporcionan estrella, determinismo y control en tiempo real, además malla. deben tolerar un amplio rango de temperatura, vibración y ruido eléctrico, propios de un ambiente industrial. Profinet

Profinet es un mecanismo para intercambiar datos Bus, anillo, entre controladores y dispositivos. Los estrella. controladores pueden ser PLCs, DCSs o PACs. Está basado en el Ethernet Industrial con una fortaleza particular en la entrega de datos bajo limitaciones de tiempo estrictas (del orden de 1 ms o menos).

1.5Mb/s, 12Mb/s. Profibus PA - 31.25 kb/s H1: menor de 500 ms HSE: menor de 100 ms

Maestro/Esclavo. Coaxial,Par 100ms. Peer to peer. trenzado Cat 5 o 6, Fibra óptica.

Maestro/Esclavo. Par trenzado Cat 5

100ms, 10 ms, 1ms.

Topología de las redes Industriales 3. El estudiante debe realizar una consulta y describir las características de las topologías de redes industriales (Tipo Bus, anillo, estrella, árbol, malla). a. BUS Esta topología consiste en un bus de datos en el que cada estación está conectada a él a través de un nodo, de esta manera todas las estaciones comparten el mismo canal de comunicación.

Figura 1 Topología Bus.

b. ANILLO En esta topología todas las estaciones de la red de área local se conectan entre sí formado un lazo cerrado, de tal manera que la información pasa a través de tocas las estaciones para llegar a su destino.

Figura 2 Topología Anillo.

c. ESTRELLA Una topología en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información.

Figura 3 Topología Estrella.

d. ÁRBOL Es una topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal desde el que se ramifican los demás nodos.

Figura 4 Topología Estrella.

e. MALLA En esta topología de red se permite la conexión entre dos estaciones a través de múltiples caminos, lo cual genera confiabilidad ya que, si una línea de transmisión se cae, el tráfico puede ser redirigido por otro camino; aunque como contraprestación, esta topología tiene un alto coste de implementación.

Figura 5 Topología Malla.

CONCLUSIONES 

Se logró comprender las características, las ventajas y las diferencias de los estándares de acceso al medio, entendiendo el campo de aplicación de cada uno de ellos y la importancia que tienen en las comunicaciones industriales.



Se logró elaborar un cuadro comparativo de diferentes buses de campo, verificando las características de cada uno de ellos, sintetizando la información acerca de su modo funcionamiento y operación a nivel industrial.



Se pudo identificar las diferentes topologías de redes industriales que se pueden encontrar, permitiendo conocer las ventajas y desventajas con respecto a redundancia, costo y funcionamiento.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

Rodríguez, P. A. (2008). Comunicaciones industriales. Pp. (23-32, 39-62) Recuperado de: https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2538/lib/unadsp/reader.action?ppg= 36&docID=3175914&tm=1545341043489



Oliva, N., Castro, G. M. A., & Díaz, O. G. (2013). Redes de comunicaciones industriales. Pp (197-228). Recuperado de https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2538/lib/unadsp/reader.action?ppg= 197&docID=3216642&tm=1545064430298