Protocolos de comunicación Industrial final.pptx

8/16/2019 Protocolos de comunicación Industrial final.pptx

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Protocolos de

ComunicaciónIndustrialREALIZADO POR: LUIS BENAVIDES CARLOSBUENA!O " CARLOS SAR#IEN$O%

PRO&ESOR: IN'% RENE ZU#BA

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Protocolos de

Comunicación Industrial Con)unto de re*las +ue ,ermiten la trans-erencia eintercam.io de datos entre los distintos dis,ositi/os+ue con-orman una red%

0an tenido un ,roceso de e/olución *radual a medida+ue la tecnolo*1a 2a a/an3ado es,ecialmente en lo +uese re4ere a los micro,rocesadores%

Comunicaciones Industriales: “Área de la tecnologíaque estudia la transmisión de información entrecircuitos y sistemas electrónicos utilizados parallevar a cabo tareas de control y gestión del ciclode vida de los productos industriales”

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Venta)as en Redes#a6or ,recisión deri/ada de la

inte*ración de tecnolo*1a di*ital enlas mediciones

#a6or 6 me)or dis,oni.ilidad dein-ormación de los dis,ositi/os decam,o%

Dia*nóstico remoto decom,onentes

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Protocolos de

Comunicación Industrial La inte*ración de los ni/eles automati3adossuele 2acerse di/idiendo las tareas entre *ru,osde ,rocesadores )er8r+uicamente anidados%

Esto da lu*ar a una estructura de redesIndustriales las cuales es ,osi.le a*ru,ar entres cate*or1as:

Buses de cam,o% Redes LAN% Redes LAN9AN%


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Protocolos deComunicación Industrial

Em,resa

Plani4caci

ón

Su,er/isión

Control Local

Proceso

;

PCs Ser/idores Estaciones de tra.a)o<LAN=AN=Internet

PCs Ser/idores Estaciones de tra.a)o<LAN=Internet

PCs PLCs PCs Industriales< Buses deCam,o LAN Industrial

PLCs CNCs $rans,orte Automati3ado<Buses de Cam,o

Sensores Actuadores #8+uinas0erramientas< Sistemas Ca.leados%

Buses de Sensores Actuadores% Buses deCam,o


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En los ni/elessu,eriores de la,ir8mide se tra.a)a-recuentemente con

*randes /ol>menes dedatos aun+ue el tiem,ode res,uesta no es en*eneral cr1tico 6 sesit>a entre ,ocos

se*undos 2asta minutoso incluso 2oras%

?

CANTIDAD DE NODOS

C A N T I D A D

D E D A T O S

T I E M P O D

E

T R A N S M I S I Ó N

IBM

HOST

HEWLETT

PACKARD PUENTE

CISCOSY

STEMS GATEWAY

latigid

PLClatigid

PLClatigid

PLClatigid

PLC

ModemBank

IOModemBank

IOModemBank

IO

RED ETHERNET CON TCP/IP

FIELDBUS, PROFIBUS, BITBUS,...

Desde las !"#"$as ...

% &as'a la ()d*##"+$

As", CAN, I$'e)BUS,...

M-'e / &.

M-'e / .

-'e / s.

-'e / s.

"'s / s.

Los sistemas electrónicos de controlutili3ados en los ni/eles in-eriores de las-ases de ,roducción tra.a)an en tiem,o real6 de.ido a ello se les e@i*en tiem,os detransmisión m8s r8,idos 6 so.re todo uncom,ortamiento determinista de lascomunicaciones aun+ue los /ol>menes dein-ormación a transmitir son en *eneralmenos ele/ados%


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Redes de empresa y fábrica% En este ni/el see)ecutan entre otras las si*uientes a,licacionesin-orm8ticas:Pro*ramas ERP Enter,rise Resource Plannin*

Pro*ramas #ES #anu-acturin* E@ecution S6stemsPro*ramas CAD=CA#=CAE Com,uter Aided Desi*n

=#anu-acturin* = En*ineerin*0erramientas de a,licación *eneral +ue ,ermiten el

tra.a)o en *ru,o 'rou,are del ,ersonal de todas las

8reas de la em,resa


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Protocolos de comunicación

m8s usados en la industria% Los .uses de datos +ue ,ermiten la inte*ración dee+ui,os ,ara la medición 6 control de /aria.les de,roceso reci.en la denominación *enrica de .uses decam,o%

Un .us de cam,o es un sistema de transmisión dein-ormación datos +ue sim,li4ca enormemente lainstalación 6 o,eración de m8+uinas 6 e+ui,amientosindustriales utili3ados en ,rocesos de ,roducción%

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9/31#%P%#% " &%P%#% DEP$O%ELEC$RICIDAD9C%I%P% E$I $UDELA G


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Protocolos de comunicación

m8s usados en la industria% El o.)eti/o de un .us de cam,o es sustituir lascone@iones ,unto a ,unto entre los elementos de cam,o6 el e+ui,o de control a tra/s del tradicional la3o decorriente de H95mA o a (V DC se*>n corres,onda%

'eneralmente son redes di*itales .idireccionalesmulti,unto montadas so.re un .us serie +ue conectandis,ositi/os de cam,o como PLCs transductoresactuadores sensores 6 e+ui,os de su,er/isión%

Varios *ru,os 2an intentado *enerar e im,oner una

norma +ue ,ermita la inte*ración de e+ui,os de distintos,ro/eedores% Sin em.ar*o 2asta la -ec2a no e@iste un.us de cam,o uni/ersal%

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Buses de cam,o con ma6or,resencia en el 8rea de control 6

automati3ación de ,rocesosHART: A*ru,a la in-ormacióndi*ital so.re la seJal analó*icat1,ica de H a 5 mA DC% La seJaldi*ital usa dos -recuencias

indi/iduales de (5 6 55 03+ue re,resentan los d1*itos ( 6 res,ecti/amente 6 +ue encon)unto -orman una ondasinusoidal +ue se su,er,one alla3o de corriente de H95 mA%

0a.ilita la comunicación di*ital.idireccional con instrumentosinteli*entes sin ,ertur.ar laseJal analó*ica de H95 mA%

((


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Buses de cam,o con ma6or,resencia en el 8rea de control

6 automati3ación de ,rocesosProbus: (Process Field Bus): Normainternacional de .us de cam,o de alta /elocidad,ara control de ,rocesos normali3ada en Euro,a

,or EN ;(% E@isten tres ,er4les:

Probus DP (Decenrali!ed Perip"ery)# Orientadoa sensores=actuadores enla3ados a ,rocesadores PLCso terminales%Probus PA (Process Auomaion)# Para control de

,roceso cum,le normas es,eciales de se*uridad ,arala industria +u1mica IEC (((;F95 se*uridadintr1nseca%

Probus F$% (Fieldbus $essa&e%pecicaion)# Para comunicación entre clulas de#%P%#% " &%P%#% DEP$O%ELEC$RICIDAD9C%I%P% E$I $UDELA (5


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#%P%#% " &%P%#% DEP$O%ELEC$RICIDAD9C%I%P% E$I $UDELA (7


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Buses de cam,o con ma6or,resencia en el 8rea de control 6

automati3ación de ,rocesosFieldbus Foundaion: Es un ,rotocolo de comunicación di*ital ,araredes industriales es,ec14camente utili3ado en a,licaciones de controldistri.uido% Puede comunicar *randes /ol>menes de in-ormación ideal,ara a,licaciones con /arios la3os com,le)os de control de ,rocesos 6automati3ación%

$'DB%: Es un ,rotocolo de transmisión ,ara sistemas de control 6su,er/isión de ,rocesos SCADA con control centrali3ado ,uedecomunicarse con una o /arias Estaciones Remotas R$U con la 4nalidadde o.tener datos de cam,o ,ara la su,er/isión 6 control de un ,roceso%

D*+,-T: Red de .a)o ni/el adecuada ,ara conectar dis,ositi/ossim,les como sensores -otoelctricos sensores ma*nticos ,ulsadoresetc% 6 dis,ositi/os de alto ni/el PLCs controladores com,utadores0#I entre otros% Pro/ee in-ormación adicional so.re el estado de lared +ue ser8 des,le*ada en la inter-a3%

(H


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Venta)as de los .uses de cam,o

La ,rinci,al /enta)a +ue o-recen los .uses de cam,o 6 la+ue los 2ace m8s atracti/os a los usuarios 4nales es lareducción de costes% El a2orro ,ro/iene -undamentalmentede tres -uentes: a2orro en coste de instalación a2orro en elcoste de mantenimiento 6 a2orros deri/ados de la me)oradel -uncionamiento del sistema%

Si*ni4cati/a reducción en el ca.leado necesario ,ara elcontrol de una instalación%

Los .uses de cam,o ,ermiten a los o,eradores monitori3artodos los dis,ositi/os +ue inte*ran el sistema e inter,retar-8cilmente las interacciones entre ellos%

Los .uses de cam,o o-recen ma6or [email protected] al usuario enel diseJo del sistema

(;


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Redes LAN Industriales Son las redes masele/adas )er8r+uicamentelos est8ndares mas

e@tendidos son dos:#AP : #anu-acturin*

Automation ProtocolE$0ERNE$: DiseJada ,or

Mero@ Cor,oration


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#AP Nació como un ,roducto es,ecialmente diseJado,ara el entorno industrial ,ro,orcionando unmedio de transmisión determinista es decir +ue

.a)o condiciones normales de tra.a)o ,ermitedeterminar el tiem,o m8@imo de tardan3a de unmensa)e en/iado a tra/s de l%

No act>a a ni/el de .us de cam,o ,ero esta.lece,asarelas 2acia estos .uses mediante terminales%

Permite inte*ración en redes AN


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E$0ERNE$ Es uno de los est8ndar de red +ue mas a e/olucionadode.ido a su uso masi/o en redes o4m8ticas%

A ,esar de su de4ciencia ,ara a,licación industrial ,or noser un medio de transmisión determinista 2a ido*anando mercado como red ,ara dis,ositi/osindustriales%

Puede so,ortar el trans,orte de datos de di-erentes,rotocolos de la ca,a de red ,ero lo mas com>n es +uelas ca,as su,eriores estn com,uestas ,or los ,rotocolos

del modelo $CP=IP%


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Et2ernet Industrial Se a con/ertido r8,idamente en un est8ndar de-acto ,or el *ran numero de e+ui,os +ue e@isten enel mercado 6 la *ran cantidad de so-tare

desarrollado ,ara esta red% Se im,lementa.a so.re ca.le coa@ial sin em.ar*o se2an desarrollado es,eci4caciones ,ara im,lementarso.re otros so,ortes -1sicos: ,ar tren3ado 4.ra ó,ticaetc% " so,ortando ma6ores /elocidades detransmisión%

Se usa en ,lantas de -a.ricas donde 2a6 *randesinter-erencias electroma*nticas

$am.in usado ,ara *randes distancias +ue su,eranlos ( metros 6 ,udiendo lle*ar a los 5 m


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Redes /irtuales VLAN Una VLAN es un con)unto de ordenadoresconectados mediante un sistema deconmutadores Et2ernet +ue -uncionan como una

red local inde,endiente aun+ue com,artan estosconmutadores con otros ordenadores cu6o tra4coles es in/isi.le al i*ual +ue ,ara estos resultain/isi.le el tra4co de los ordenadores +ueconstitu6en VLAN%


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Redes /irtuales VLAN Puede a*ru,ar /arios ,uertos de un soloconmutador o inte*rar ,uertos distri.uidos ,or/arios conmutadores de la red%

En con4*uraciones com,le)as se ,uede 2acer +ueun mismo ,uerto de un conmutador ,ueda,ertenecer a mas de una VLAN%


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$CP=IP ,apas T,P.+P sobre "erne Por lo *eneral los e+ui,os conectados a una redEt2ernet tienen ca,acidad so,ortar los ,rotocolos

$CP=IP +ue les ,ermite conectarse a una red comointernet%

Cada dis,ositi/o ,asara a tener un nue/oidenti4cador la dirección IP asi*nado ,or elres,onsa.le o administrador de la red%

Esto ,ermite las cone@iones remotas ,ermitiendomonitoreo controlado modi4cado etc% Desdecual+uier ,unto de un Intranet o de Internet%


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REDES AN

REDES DE AREA A#PLIA AN 9 IDE AREA NE$OR

Una AN se e@tiende so.re un 8rea *eo*r84ca am,lia%

Contiene una colección de m8+uinas dedicadas ae)ecutar a,licaciones estas ma+uinas se llaman 0osts%

Los 2osts est8n conectados ,or una su.red decomunicación% El tra.a)o de una su.red es conducirmensa)es de un 2ost a otro% La se,aración entre losas,ectos e@clusi/amente de comunicación de la red 6 los

as,ectos de a,licación sim,li4ca enormemente eldiseJo total de la red%


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Red AN Es un ti,o de red de com,utadoras ca,a3 de cu.rir distancias desdeunos ( 2asta unos ( Qm dando el ser/icio a un ,a1s o uncontinente%

Un e)em,lo de este ti,o de redes ser1a Red+R+%/ Internet o cual+uier

red en la cual no estn en un mismo edi4cio todos sus miem.ros%#uc2as AN son construidas ,or 6 ,ara una or*ani3ación o em,resa,articular 6 son de uso ,ri/ado otras son construidas ,or los,ro/eedores de Internet ISP ,ara ,ro/eer de cone@ión a susclientes%

5H


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CONCLUSIONES:

(% Las comunicaciones en la industria son de *ranim,ortancia en sistemas de automati3ación%

5% Cada ni/el )er8r+uico de la ,ir8mide de la

automati3ación tiene la necesidad de comunicarseentre s1 de una manera se*ura%

7% Estos ,rotocolos son mu6 necesarios ,ara ,oder lle/ar aca.o tareas de control en la industria 6a +ue estos,osi.ilitan +ue se esta.le3ca una comunicación entres

/arios e+ui,os aun+ue estos sean di-erentes entre s1%

5;


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