Curso de Redes de Comunicación industrial parte 2 clasificación de redes

8/8/2019 Curso de Redes de Comunicacin industrial parte 2 clasificacin de redes

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Mdulo de Redes de Comunicacinindustrial

Segunda Parte

Clasificacin de las redesde piso de planta


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Clasificacin de redes


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Modelo Jerrquico


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Modelo Jerrquico


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Ethernet TCP/IP

ServerWorkstation Switch /Router

ITdepartment Data

Firewall

Ethernet TCP/IP

Factory intranet

Ethernet TCP/IP

Company intranet

Ethernet TCP/IP

Thinclient

PLC

HMI

TPF activated

I/O

I/O

Internet

MM MM OOOO DDDD IIII CCCC OOOO NNNN

I/OLANMB+

FIPway

UnitelWay

Seriplex

ASI

Interbus S

Profibus DP

Remote I/O

Current

fieldbus


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Clasificacin de redesLas redes se pueden clasificar en 5 tipos

(Esto cambia segn el fabricante) Buses de Bits

Buses de Dispositivos Buses de Campo

Redes de control

Redes hacia niveles superiores


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BUSES DE BITS PARA SENSORES

Y ACTUADORES DIGITALES

En este tipo la cantidad de informacin a

intercambiar es unos pocos bits, entre cuatro yocho bits, principalmente para variables digitaleso unas pocas seales analgicas, suficientepara cumplir con dos tareas:

Adquirir datos de tipo digital o booleano desensores inductivos, capacitivos o fotoelctricos,botones pulsadores, etc.

Enviar comandos hacia rels y contactores, oactuadores como vlvulas solenoides digitales.


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Y ACTUADORES DIGITALES

Normalmente la informacin esta destinada a un

equipo que puede procesar la informacin comoun PLC, Controlador o Computadora quien

administra el bus conocido como maestro .


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Y ACTUADORES DIGITALES Aunque la cantidad de informacin es muy pequea el

tiempo de respuesta debe ser lo ms pequeo, de tal

forma que permita realizar funciones lgicas de controlen el equipo maestro. La adquisicin es peridica contiempos de barrido o polling entre 1 y 10 ms.

Otra caracterstica importante de algunos de estosbuses es su capacidad de llevar la alimentacin deenerga por los mismos cables del bus, haciendo muyfcil y rpido agregar un nuevo sensor o actuador.

Ejemplos: ASI, Seriplex, SDS


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ASi

Micro

Quantum

Dual power supply

Asi-24 V

Asi bus (yellow cable

24 V power supply (black cable)

Power supply

Passive splitter block

Active splitter block

Repeater

ASi power supply

Flat cable round cableconverter

Motor starter enclosure

TeePushbuttonconsole

SEGMENT 2

SEGMENT 1

Premium


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BUSES DE BYTES PARA

DISPOSITIVOS

En este tipo de bus aumenta la cantidad deinformacin a unos cuantos bytes, entre cuatroa treinta y dos bytes o 256 bits.

Con los buses para dispositivos se pretendereemplazar las funciones de adquisicin deinformacin y envo de comandos hecho por

tarjetas de entradas y salidas del tipo binario yanalgico.


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BUSES DE BYTES PARA

DISPOSITIVOS Los dispositivos origen de la informacin

pueden ser variadores de velocidad de motoresA.C. y D.C., Instrumentacin y transmisores

monovariable, actuadores como vlvulas

neumticas e hidrulicas, entre otros.

La adquisicin puede ser peridica con tiempos

de decenas de milisegundos o publicada porexcepcin cada vez que una variable cambie.


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BUSES DE BYTES PARA

DISPOSITIVOS


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BUSES DE BYTES PARA

DISPOSITIVOS (PerifericosDistribuidos)


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CANopenPremium

ATV58ATV58

TEGO POWER

FTB1CN FTB1CN

TEGO POWER

Line terminationresistor

Line termination

resistor (120 )



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DeviceNet

Quantum

ATV58 TEGO POWER

ATS48ATV28

Modbus

LUF PTesys model U

24 V powersupply

FTB FTB

Allen BradleyPLC

Lineterminationresistor

Thincable



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Profibus DPQuantum

Premium

ATV58TEGO POWER

Momentum

Repeater

FTB1DP FTB1DP FTB1DP

Lineterminators

Lineterminator

Lineterminator


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BUSES DE CAMPO o FIELDBUS

Buses de campo a diferencia de los dosanteriores no estn limitados a unos cuantosbits o bytes, la informacin puede ser mayor y

es intercambiada usando mensajes cuyocontenido depende de la informacin requerida

o datos que hayan cambiado.

Su principal uso es en transmisores inteligentesy actuadores. Con transferencia de informacin

bidireccional con las siguientes funciones


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Informacin de los equipos de campo hacia lossistemas de control:

Informacin de tiempo real como medidasanalgicas y variables digitales, (presin, nivel,

flujo, temperatura). Limites de las variables medidas como alarmas

y disparos.

Diagnstico del funcionamiento del instrumento. Horas de servicio.

Parmetros de calibracin presentes en elequipo.


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Informacin de los sistemas de control hacialos equipos de campo:

Envo de parmetros como rango de la

medida y limites de alarma.

Comandos digitales o analgicos.


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Modbus Serial

Micro

Quantum

Premium

ATS48ATV28

Tesys U motor starters

ATV58Tesys U

TeeLine

terminator

Modbussplitter block

Line terminator

T-junction


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Otra de las caractersticas de los buses decampo es la capacidad de realizar lgicaen los dispositivos sin necesidad de un

PLC o un DCS, intercambiandoinformacin con otros instrumentos yactuadores.

Ejemplos : Foundation fieldbus, ProfibusPA


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REDES DE CONTROL

Estas redes interconectan varios dispositivosinteligentes como PLCs, DCSs, Controladores,etc. Tambin es conocida como red de tiempo

real o red para aplicaciones de tiempo crtico.Es utilizada para intercambiar informacin con

los dispositivos del nivel de control y hacia

sistemas de supervisin (HMI y SCADA)


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REDES DE CONTROL


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REDES DE CONTROL

No tiene un equipo principal, todos tienen el mismo nivelde prioridad y el tiempo de respuesta de transferenciaentre dos estaciones debe ser muy bajo, sindependencia de la carga de la red o del trfico.

Puede usar tcnicas de acceso al medio como TokenPassing o Publisher Subscriber / Producer Consumer en la capa de enlace.

Ejemplos: Controlnet, Modbus Plus, Profibus FMS,WorldFIP


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REDES HACIA NIVELES

SUPERIORES

Esta red tiene como finalidad interconectar lossistemas de control a sistemas informticos, lamayora de los casos son del mismo tipo de lasusadas en oficina como redes Ethernet o Token

Ring.

Estas redes transportan gran cantidad de datos,

como registros histricos de los valores deproceso y base de datos de alarmas y eventos.


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REDES HACIA NIVELES

SUPERIORES

Esta red permite pasar la informacin HMI,Bases de Datos, a sistemas MES(Manufacturing Execution System) y ERP(Enterprise Resource Planning)

Ejemplos: Ethernet /IP, Modbus TCP/IP,Profinet, Fieldbus HSE


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REDES HACIA NIVELES

SUPERIORES

Usan redes y protocolos compatibles con lasredes de oficina .

Permiten uso de aplicaciones Web paravisualizacin y diagnstico, envo de correoselectrnicos,


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REDES HACIA NIVELES

SUPERIORES


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Modbus TCP/IP

Quantum Momentum Magelis Momentum Altivar 58 Altistart 48 Altivar 38 Momentum Altivar 58

Quantum

Redundant optical ring 200 Mbps full duplex

Switch Switch Switch

Premium

Optical loop

Hub

Hub

Transceiver

Transceiver

Optical fibre

C i i i h f


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WEBServer

WEBServer

WEBServer

WEBServer

Communication in the factory

Web automationWeb automation

Plant

dataview

Diagnostic

& alarmsviewer

Customized

Graphicalpages

A.lnkInternetWeb

browser

The PLC = server of the realtime data coming from the

process


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Normalizacin

N IEC


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Norma IEC61158

N IEC61158


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Norma IEC61158

Fi ldb ISA SP50


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Fieldbus ISA SP50

N IEC61158


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Norma IEC61158


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SCADA y Telecontrol


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PROCOLOS DE TELECONTROL

Los protocolos de telecontrol permiteninterconectar equipos que estn ubicadosa una distancia superior al permetro de

una planta o fbrica, decenas o cientosde kilmetros en procesos dispersos,como son las aplicaciones de los servicios

pblicos como: Energa, Acueducto,Transporte de petrleo o gas, etc.


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PROCOLOS DE TELECONTROL

Para la implementacin de esta comunicacinse usa infraestructura de telecomunicacionesinalmbricas como microondas, alguna de las

tecnologas de telefona celular, radio en

frecuencias UHF o cualquier otra banda; o en

algunos caso usando algn mtodo cableado

como fibra ptica, la cual puede ir de forma

paralela con el proceso, como el caso de latransmisin de energa, aprovechando las torres

de soporte para los cables de energa.


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PROCOLOS DE TELECONTROL Los anteriores medios se pueden utilizar

de forma dedicada o exclusiva pero unacaracterstica comn es la limitacin delancho de banda, lo cual es una

caracterstica que requiereimplementaciones muy eficientes que nousen un excesivo nmero deintercambios y bytes para cumplir conunos tiempos de respuesta aceptables.

Radios


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Radios

SCADA


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SCADA

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