Curso de Redes de Comunicación Industrial Parte 2 Clasificación de Redes

 

Módulo de Redes de Comunicación industrial

SegundadeParte Clasificación las redes de piso de planta

 

Clasificación de redes

 

Modelo Jerárquico

 

Modelo Jerárquico

 

Clasificación de redes

 

Clasificación de redes

 

Clasificación de redes

 

Clasificación de redes

 

Clasificación de redes

 

Clasificación de redes HMI

Internet Firewall Data

IT department

Ethernet TCP/IP

I/O

Company intranet

Ethernet TCP/IP

Workstation

Switch Router/

Factory intranet “Thin” client

PLC Ethernet TCP/IP MB+ FIPway UnitelWay Seriplex ASI Interbus S Profibus DP Remote I/O

Current  fieldbus

LAN

I/O

I/O

M MM O D IIIC O N M OO DD CC OO NN

TPF activated 

Server Ethernet TCP/IP

 

Clasificación de redes Las redes se pueden clasificar en 5 tipos (Esto cambia según el fabricante) • Buses de Bits • Buses de Di Dispositivos • Buses de Campo • Redes de control • Re Rede des s hac hacia ia ni nive vele les s sup super erio iore res s

 

BU BUSE SES DE “B “BIT ITS” S” PAR PARA A SENS SENSOR ORES ES YS ACTUADORES DIGITALES Enintercambiar este tipo la cantidad de información a cuatro y es unos pocos bits, entre ocho bits, principalmente para variables digitales o unas pocascon señales analógicas, suficiente para cumplir dos tareas: • Ad Adqu quir irir ir da dato tos s de ti tipo po di digi gita tall o bo bool olea eano no de sensores inductivos, etc. capacitivos o fotoeléctricos, botones pulsadores, • En Envi viar ar com coman ando dos s haci hacia a relé relés s y con conta tact ctor ores es,, o actuadores como válvulas solenoides digitales. digitales.

 

BU BUSE SES DE “B “BIT ITS” S” PAR PARA A SENS SENSOR ORES ES YS ACTUADORES DIGITALES Normalmente la información esta destinada a un equipo que puede procesar la información como un PLC, Controlador o Computadora quien administra el bus conocido como maestro .

 

BU BUSE SES DE “B “BIT ITS” S” PAR PARA A SENS SENSOR ORES ES YS ACTUADORES DIGITALES • Aunq Aunque ue la ca cant ntida idad d de de inf inform ormac ación ión es mu muy y peq pequeñ ueña a el el tiempo de respuesta debe ser lo más pequeño, de tal forma que permita realizar funciones lógicas de control en el equipo maestro. La adquisición es periódica con tiempos de barrido o polling entre 1 y 10 ms. • Otra Otra ca cara ract cterí eríst stic ica a imp import ortan ante te de algu algunos nos de es esto tos s buses es su capacidad de llevar la alimentación de energía por los mismos cablessensor del bus, haciendo muy fácil y rápido agregar un nuevo o actuador. • Eje jem mplo los s: AS ASI, Se Seri ripl ple ex, SD SDS

 

ASi

Dual power supply Asi-24 V Power supply

Quantum Premium Micro

Asi bus (yellow cable Passive splitter block 24 V power supply (black cable)

SEGMENT 1 Active splitter block Repeater

Flat cable cable – round c cable able converter ASi power supply

SEGMENT 2

Pushbutton console

Tee Motor starter enclosure

 

DE “BYTES” PARA BUSES DISPOSITIVOS • En es este te ti tipo po de bu bus s aum aumen enta ta la ca cant ntid idad ad de información a unos cuantos bytes, entre cuatro a treinta y dos bytes o 256 bits. • Co Con n los los buse buses s para para dis dispo posi siti tivo vos s se se pret preten ende de reemplazar las funciones de adquisición de información y envío de comandos hecho por tarjetas de entradas y salidas del tipo binario y analógico.

 

BUSES DE “BYTES” PARA DISPOSITIVOS • Los Los disp dispos osit itiv ivos os ori orige gen n de la in info form rmac ació ión n pueden ser variadores de velocidad de motores A.C. y D.C., Instrumentación y transmisores monovariable, actuadores como neumáticas e hidráulicas, entre otros.

válvulas

• La ad adqui quisic sición ión pu puede ede ser per perió iódic dica a con ti tiem empo pos s de decenas de milisegundos o publicada por excepción cada vez que una variable cambie.

 

BUSES DE “BYTES” PARA DISPOSITIVOS

 

BUSES DE “BYTES” PARA DISPOSITIVOS (Perifericos Distribuidos)

 

Premium

CANopen TEGO POWER ATV58

TEGO POWER

ATV58

Line termination resistor Line termination resistor (120 Ω) FTB1CN

Line termination resistor

FTB1CN

 

DeviceNet Allen Bradley PLC

24 V power supply Quantum Line termination resistor

Thin cable

ATV58

Tesys model U

LUF P

TEGO POWER

Modbus FTB

FTB

ATV28 Line termination resistor

ATS48

 

Quantum

Profibus DP

Premium

Repeater ATV58

TEGO POWER

Line terminators

Momentum

Line terminator

FTB1DP

Line terminator

FTB1DP

FTB1DP

 

BUSES DE CAMPO o FIELDBUS • Buse Buses s de de cam campo po a dif difer eren enci cia a de de los los do dos s anteriores no están limitados a unos cuantos bits o bytes, la información puede ser mayor y es intercambiada usando mensajes cuyo contenido depende de la información requerida o datos que hayan cambiado. • Su pr princ incipa ipall uso uso es en tr tran ansm smis isor ores es int intel elige igente ntes s y actuadores.con Conlas transferencia de información bidireccional siguientes funciones

 

BUSES DE CAMPO o FIELDBUS Información de los equipos de campo hacia los sistemas de control: • analógicas Info In form rmac ació ión ny de d e tie tiemp mpo o reall com rea c(presión, omo o med medid idas as variables digitales, nivel, flujo, temperatura). • Li Limi mite tes s de las las var varia iabl bles es med medid idas as com como o alar alarma mas s y disparos. • Di Diag agnós nóstic tico o del del fun funcio ciona nami mient ento o del ins instr trum umen ento. to. • Horas de servicio. • Pa Pará ráme metr tros os de de cal calib ibra raci ción ón pre prese sent ntes es en el equipo.

 

BUSES DE CAMPO o FIELDBUS Información de los sistemas de control hacia los equipos de campo: • En Enví vío o de de par parám ámet etro ros s com como o ran rango go de la medida y limites de alarma. • Co Coma mand ndos os dig digit ital ales es o an anal alóg ógic icos os..

 

BUSES DE CAMPO o FIELDBUS

 

BUSES DE CAMPO o FIELDBUS

 

Modbus Serial Tesys U motor starters Quantum Micro Premium Modbus splitter block Line terminator ATV28 ATV58

T-junction

ATS48 Tesys U

Tee

Line terminator

 

BUSES DE CAMPO o FIELDBUS Otra de las características de los buses de campo es la capacidad de realizar lógica en los dispositivos sin necesidad de un PLC o un DCS, intercambiando información con otros instrumentos y actuadores. • E jemplos : Foundation fieldbus, Profibus PA

 

REDES DE CONTROL • Estas Estas re rede des s int interc ercone onect ctan an var vario ios s dis dispos posit itiv ivos os inteligentes como PLCs, DCSs, Controladores, etc. También es conocida como red de tiempo real o red para aplicaciones de tiempo crítico. Es utilizada para intercambiar información con los dispositivos del nivel de control y hacia sistemas de supervisión (HMI y SCADA)

 

REDES DE CONTROL

 

REDES DE CONTROL • No ti tiene ene un equi equipo po prin princip cipal, al, to todo dos s tie tienen nen el mis mismo mo ni nivel vel de prioridad y el tiempo de respuesta de transferencia entre dos estaciones debe ser muy bajo, sin dependencia de la carga de la red o del tráfico. • Pu Pued ede e usa usarr técn técnic icas as de de acc acces eso o al med medio io com como o Toke Token n Passin Pass ing g o Publ Pu blis ishe herr – Su Subs bscr crib iber er / Pr Prod oduc ucer er –  Consumer en la capa de enlace. • Ejemp Ejemplos los:: WorldFIP

Cont Co ntrol rolnet net,, Mo Modb dbus us Pl Plus us,, Pro Profi fibu bus s FM FMS, S,

 

REDES HACIA NIVELES SUPERIORES • Esta Esta re red d ttie iene ne co como mo fi final nalida idad d inte interc rcone onect ctar ar lo los s sistemas de control a sistemas informáticos, la mayoría deoficina los casos son del mismo tipo de las usadas en como redes Ethernet o Token Ring. • Estas Estas re redes des tr tran anspo sport rtan an gr gran an ca canti ntida dad d de de dat datos, os, como registros históricos de los valores de proceso y base de datos de alarmas y eventos.

 

REDES HACIA NIVELES SUPERIORES • Esta Esta red red per permi mite te pas pasar ar la inf infor orma maci ción ón HM HMI, I, Bases de Datos, a sistemas MES (Manufacturing Execution System) (Enterprise Resource Planning) • Ejem Ejempl plos os:: Ethe Et hern rnet et Profinet, Fieldbus HSE

/IP, /I P,

Modb Mo dbus us

y

ERP

TCP/ TC P/IP IP,,

 

REDES HACIA NIVELES SUPERIORES • Usan Usan red redes es y pr prot otoc ocol olos os com compa pati tibl bles es con con la las s redes de oficina . • Perm Permit iten en us uso o de de apl aplic icac acio ione nes s Web Web pa para ra visualización y diagnóstico, envío de correos electrónicos,

 

REDES HACIA NIVELES SUPERIORES

 

Modbus TCP/IP Redundant optical ring 200 Mbps full duplex

Switch

Switch

Switch

Premium

Transceiver Optical fibre Hub

Quantum

Transceiver

Optical loop

Hub

Quantum

Momentum

Magelis

Momentum

Altivar 58

Altistart 48

Altivar 38

Momentum

Altivar 58

 

Communication in the factory Web automation  The PLC = server of the real time data coming from the process

 A.lnk  Internet Web browser

WEB Server

WEB Server

WEB Server

Plant data view

Diagnostic & alarms viewer

Customized Graphical pages

WEB Server

 

Normalización

 

Norma IEC61158

 

Norma IEC61158

 

Fieldbus ISA SP50

 

Norma IEC61158

 

SCADA y Telecontrol

 

PROCOLOS DE TELECONTROL • Los Los pr prot otoc ocol olos os de te tele leco cont ntro roll pe perm rmit iten en interconectar equipos que están ubicados a una distancia superior al perímetro de una planta o fábrica, decenas o cientos de kilómetros en procesos dispersos, como son las aplicaciones de los servicios públicos como: Energía, Acueducto, Transporte de petróleo o gas, etc.

 

PROCOLOS DE TELECONTROL • Para Para la la impl implem emen enta taci ción ón de de esta esta com comun unic icac ació ión n se usa infraestructura de telecomunicaciones inalámbricas como microondas, alguna de las tecnologías de telefonía celular, radio en frecuencias UHF o cualquier otra banda; o en algunos caso usando algún método cableado como fibra óptica, la cual puede ir de forma paralela con el proceso, como el caso de la transmisión de energía, aprovechando las torres de soporte para los cables de energía.

 

PROCOLOS DE TELECONTROL • Los Los ant anter erio iore res s med medio ios s se se pued pueden en ut utililiz izar ar de forma dedicada o exclusiva pero una característica común es la limitación del ancho de banda, lo cual es una característica que requiere implementaciones muy eficientes que no usen un excesivo número de intercambios y bytes paraaceptables. cumplir con unos tiempos de respuesta

 

Radios

 

SCADA