Una Breve Introduccin a la tecnologa de redes LANen la Industria OESAJulio de 2005Preparado Por:C. Arvalo*

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Esquema General Conceptos generales sobre redes Protocolos de Redes Industriales Jerarqua de Redes Industriales Uso segn la jerarqua Ventajas derivadas del uso de redes LAN Cmo se selecciona una LAN Tableros elctricos con comunicacin

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Que es una red LAN ?

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La Topologa.El Protocolo.El Medio de comunicacin.Que caracteriza una red ?

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Topologa de BUS

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Topologa en ANILLO

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Topologa en ESTRELLA

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Algunos Tipos de redes industrialesDeviceNet CANopen FieldBusProfibusModBusEthernetProtocolos de Redes Industriales

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Red de SupervRed de ControlRed de CampoRed de DisposRed de sensoresJerarqua de Redes Industriales

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ARQUITECTURA DE REDES

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Nivel de FuncionabilidadNivel de Supervisin (Ethernet)Nivel de Control (HSE, ControlNet)Nivel de Campo (Foundation Fieldbus, Profibus PA)Nivel de Dispositivos (DeviceNet, Profibus DP, Interbus-S)Nivel de Sensores (CAN, ASI, Seriplex, LonWorks)Uso segn la Jerarqua

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Tecnologas de Punta en Comunicaciones que le permitiran:ControlarConfigurar dispositivosMonitoreo y coleccion de datos

En Otras Palabras: Incremento en la Productividad.Ventajas Derivadas del usos de redes LAN

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Que se Busca cuando se selecciona una LANUn conjunto de tecnologas avanzadas en comunicaciones diseadas para la automatizacinLos servicios de la red debern ser abiertos Estos servicios debern ser tales que aseguren la eficiencia de la transmision de datos

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Redes en Automatizacion - EficienciaActualmente, todas las redes de comunicacion operan mucho mas rapido La velocidad ya no es tan importante. Lo importante ahora es la eficienciaMientras mejor maneje los datos su red, la capacidad de respuesta de los dispositivos mejora (throughput), entonces aumenta la productividadEjemplo: una autopista permite aumentar la velocidad promedio; pero en una hora pico la velocidad promedio se disminuye obligatoriamente.

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Redes FUENTE/DESTINO vs Redes PRODUCTOR/CONSUMIDOR Redes de comunicacion clasicas: Modelo Fuente/Destino

La mayora opera bajo el sistema Maestro/EsclavoLa capacidad de respuesta de cualquier dispositivo throughput (que es un elemento bsico en Productividad) depende 100% de que tan rapido el Maestro actualice los datos de E/S de los esclavosLas capacidades de configurar dispositivos son muy limitadasSi el dispositivo permite una configuracion a traves de la red, casi siempre el usuario tiene que utilizar lgica de escalera en el PLC para lograrlo, lo cual impacta directamente en el control del proceso, ya que el PLC se dedica a otras cosas que no son propiamente CONTROLLa coleccion de datos y el monitoreo los realiza exclusivamente el procesador, adicionandole carga de trabajo inutil (porque su labor real es Controlar el Proceso)

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Las nuevas Redes: el modelo Productor/Consumidor

Todos los dispositivos pueden enviar/recibir datos independientemente del procesador o PLCEste modelo es necesario para los esquemas de control actuales La Eficiencia (y por lo tanto la Productividad) se mejora enormemente debido a que se trabaja en optimizar la comunicacion y no solo incrementar la velocidad de transmision de datosLa configuracion de los dispositivos se puede hacer a traves de la red, sin pasar por el procesador o PLC, por lo tanto lo libera de trabajo inutil.La coleccion de datos y el monitoreo se hace directamente sin intervencion del procesador o PLCRedes FUENTE/DESTINO vs Redes PRODUCTOR/CONSUMIDOR

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Como se mide la eficiencia de una red ?Hay un paquete de datos que se tiene que transmitir. La eficiencia se mide entonces asi:Cuantos accesos a la red (uso del medio fisico) tiene que hacer un dispositivo para lograrlo?En segundo termino: que tan rapido puede un dispositivo entregar el paquete (velocidad de transmision de los datos)Considera que:Los accesos al medio fisico que haga un dispositivo, implican que en ese momento Nadie Mas puede transmitir y/o recibirSi yo duplico o triplico la velocidad de transmision de datos (baud rate) NO IMPLICA que la red se vuelva el doble o triple de eficiente.

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Modelo Clsico Fuente-DestinoPLC Drive1Sensor Drive3Drive2PC supervisionTerminal de dialogoAnalog I/O Muy Ineficiente, - Ejemplos de la tecnologia antgua de redes: RIO, Profibus, Interbus S

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Una persona (la Fuente) le dice a cada persona (destinos) en un salon, uno a la vez, la hora exacta actual (datos)Los datos (hora) deben ser ajustados para mantener la precision conforme la fuente avanza a cada destinoAlgunos ignoran a la Fuente, sin embargo se invirtio tiempo y esfuerzo en ellosMientras mas destinos la fuente tarda mas en llegar al ultimo; este tiempo depende del numero de gente en el salonModelo Clsico Fuente-Destino

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Controller Drive1Sensor Drive3Drive2Adquisicion de DatosHMIAnalog I/O Change-of-State - Sensor produce datos solo cuando detecta el objeto. Multicast - Envio simultneo de datos a ms de un destino. Cyclic - E/S Anlogas pueden enviar un dato (presin) cada 50 ms, mientras que otro valor (temperatura) se enva cada 500 msManejo de Datos Sumamente EficienteModelo Nuevo Productor-Consumidor

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La persona dice una sola vez (produce) la hora exacta (dato) en el frente del salon a una o mas gentes (consumidores)Todos lo escuchan simultaneamenteAlgunos deciden utilizar el dato(consumirlo) para ajustar su reloj,checar algun pendiente, etc; mientras que otros lo ignoran(no lo consumen) Altamente deterministico(el tiempo que tarda en llegar eldato a las gentes no depende del numero de las mismas en el salon, ni siquera si estan entrando o saliendo)Modelo Nuevo Productor-Consumidor

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Preferiblemente debemos seleccionar redes que se basen en Modelos :

Productor/ConsumidorBuscar la mejor TECNOLOGIA

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QUE EQUIPO USAR ?Seleccionar el equipo adecuado para llevar a cabo una funcin de control o un proceso, depende en gran medida de que tan complejo es el proceso y cuanto esta dispuesto el cliente a gastar.

Por otro lado, el tipo de LAN que se decida utilizar es determinante fundamental para hacer la eleccin de las caractersticas del procesador de los PLC.

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LA FAMILIA LOGIX

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TABLEROS ELECTRICOS CON COMUNICACIN: UNA VISION DIFERENTE DEL FUTURO

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CCMS : PRINCIPAL CAMPO DE APLICACION

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CUBILDUCTO DE CABLESAPLICACIN SENCILLA Y MANUAL

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PORTA AUXILIARESINTERRUPTORBORNERS DE CONTROLARRANCADORTODOS LOS ELEMENTOS ACCESIBLES

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ESQUEMA CLASICO DE CONEXIN DE UN PLCA-B SLC /1746SystemMUCHOS CABLES PARA CONECTAR TODASLAS I/O QUE SE REQUIERAN CON LOS ELE-MENTOS EN EL CAMPOCCMSENSORESDRIVES O SSINTERFACE HOMBREMAQUINA

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+NUEVA PROPUESTA USANDO REDES LANA-B SLC /1746System

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