Guía general de las Redes de Comunicación Industrial
En este artículo trataremos brevemente sobre los diferentes métodos de comunicación entre dispositivos que forman parte de las soluciones de automatización industrial.
Comunicación serial RS-232
La comunicación RS232 permite enlaces únicamente
entre dos equipos, a una distancia
máxima de 15 metros y a velocidades relativamente
bajas (no superiores a 19.2 Kbps). Es un
modo de transmisión muy simple, pero también
muy vulnerable a perturbaciones (ruido).
Comunicación serial RS-485
Las aplicaciones industriales modernas, requieren
protocolos de comunicación que soporten mayores
distancias y topologías multipunto (varios dispositivos
de campo conectados a una misma red). Por esta
razón el método de comunicación en el que se basan
los buses de campo tradicionales es RS485.
La comunicación serial RS-485 permite transmitir a velocidades de hasta 12Mbps y distancias hasta 1.2Km. La velocidad de transmisión es inversamente proporcional a la distancia máxima de la longitud del cable de transmisión.
Buses De Campo
Un bus de campo es un sistema de transmisión de
información (datos) que simplifica enormemente la
instalación y operación de máquinas y equipamientos
industriales utilizados en procesos de producción.
El objetivo de un bus de campo es sustituir las
conexiones punto a punto entre los elementos de
campo y el equipo de control a través del tradicional
bucle de corriente de 4-20mA. Típicamente son
redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas
sobre un bus serial, que conectan dispositivos de
campo como PLCs, transductores, actuadores y
sensores.
Profibus DP
Diseñado para la transmisión de datos a altas velocidades (hasta 12Mbps) con cortos tiempos de reacción de hasta 1 ms. Los medios de transmisión que permite PROFIBUS DP son: - RS 485: cable par trenzado de doble hilo apantallado con distancias hasta 10 Km con repetidores. - RS 485-iS: intrínsecamente seguro, en base a un cable bifilar apantallado que permite una velocidad de hasta 1,5 Mbps para zonas con atmósferas explosivas. - Fibra óptica: para la transmisión de datos en zonas con alta interferencias electromagnéticas o largas distancias (hasta 90 km).
Profibus PA
Permite tanto la transmisión de datos como el
suministro de energía a los dispositivos de campo
(transmisores, actuadores, etc.) a través del mismo
cable y a una velocidad de transmisión de 31,25
Kbps. PROFIBUS PA permite implementar redes en
zonas clasificadas (explosivas), donde las normas
de seguridad exigen bajos niveles de corriente para
evitar posibles igniciones.
Industrial Ethernet
Es indudable que la red Ethernet, basada en la norma
IEEE 802.3 se ha convertido en el método más extendido
para interconexión de computadores personales
en redes de proceso de datos a nivel mundial.
En la actualidad existen varios buses de campo desarrollados,
basados en la norma IEEE 802.3 pero con
elementos activos y pasivos desarrollados con especificaciones
para los agresivos ambientes industriales.
Entre estos buses de campo podemos nombrar
PROFINET, EtherCAT, Modbus TCP, etc.
Profinet
PROFINET, desarrollado por la organización Profibus
International, es un bus de campo abierto basado en
la norma IEEE 802.3, que satisface además los altos
requerimientos de comunicación en tiempo real
(proceso de eventos en tiempo definido) y determinismo
(reacción del sistema de forma predecible),
indispensables para los sistemas de automatización y
control de movimiento.
PROFINET no solo permite la conocida comunicación basada en el protocolo TCP/IP –destinada a la comunicación de “grandes” paquetes de datos, sino que permite además comunicación en Tiempo Real (RT) y comunicación en Tiempo Real Isócrono (IRT), utilizada en las exigentes aplicaciones de control de movimiento (Motion Control) con requerimientos de ciclos incluso inferiores a 1 milisegundo.
Fuente:
Palacios Juan Pablo (2009), Sitec Siemens Ecuador.
Fecha de publicación:
5 de noviembre de 2018.