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REDES CON PLC
Ing. Nikolai Vinces R.
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CONCEPTOS BÁSICOS SOBRECOMUNICACIONES DIGITALES
En la actualidad, la rentabilidad de una
instalación de producción ya no se evalúa
por el gasto en los componentes
individuales sino, en una importante
medida, por la perfecta acción conjunta de
todos los componentes del sistema. RED
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Una red es la conexión de dosó más elementos a través de algúnmedio de transmisión. La forma cómoestos dispositivos son conectados eslo que denominamos Topología de
redes.
¿QUÉ ES UNA RED?
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TOPOLOGIAS
1. ESTRELLAANILLO
BUS
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…La topología de redes describe la forma en
que varios equipos son conectados a la red.
Topología tipo Estrella
Control centralizado. Acceso
regulado por controlador
central.
Si falla la inteligencia central,
la red falla.
Expandibilidad limitada al
número de conexiones del
controlador central.
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…La topología de redes describe la forma enque varios equipos son conectados a la red.
Topología tipo Anillo
Control descentralizado. Acceso pasa de equipo a
equipo.
Si falla la línea, la red falla.
Expandibilidad Ilimitada.
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…La topología de redes describe la forma en
que varios equipos son conectados a la red.
Topología tipo Bus
Control centralizado y descentralizado. Acceso
pasa de equipo a equipo. Si falla algún equipo (nodo) esto no afecta el
funcionamiento de la red.
Expandibilidad Ilimitada.
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CUADRO COMPARATIVO DE DIVERSAS TOPOLOGÍAS
ANILLO BUS
Bajo.
La mejor de todas..
Poca.
Medio.
Ninguna.
Algunas unidades.
Inexistente.
Aquellas con proceso centralde todos los mensajes.
Alto.
CARACTERÍSTICA S ESTRELLA
TOPOLOGÍA
Medio.
Razonable.
La mejor.
El mas bajo de todos.
El más bajo de todos.
De decenas a centenas.
Inexistente.
Sin limitaciones.
Bajo.
Rendimiento.
Simplicidad funcional.
Fiabilidad.
Retraso de transmisión.
Limitaciones en el mediode transmisión.
Número de nodos.
Encaminamiento.
Aplicaciones.
Costos de conexión.
Alto.
Razonable.
Buena.
Bajo.
Ninguna.
Algunas decenas.
Inexistente.
Sin limitaciones.
Intermedio.
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Es el soporte que permiteconectar físicamente las
estaciones y el medio pordonde viajan las señalesque representan los datosque se transmiten de unaestación a otra.
El medio de transmisiónseleccionado para una redinfluye en las característicasde velocidad de transmisióny cantidad de información
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Su constitución física desprotegida lahace vulnerable a ruidos eléctricos.
Son los más baratos con respecto alos otros medios de transmisión.
Buena fiabilidad.No son adecuados para altasvelocidades a largas distancias,siendo apropiados para unacomunicación punto a punto
CABLE PAR TRENZADO
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Costo ligeramente mayor al cablede par trenzado
Ofrece a la red buena fiabilidad
Físicamente es fuerte y resistente
Son sensibles a la temperatura ymaltrato
Soporta velocidades detransmisión alta, banda muyancha y altas frecuencias
CABLE COAXIAL
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Inmune a interferenciaselectromagnéticas y ruidos
De costo elevadoBuena fiabilidad
Pueden transmitir a velocidadesmuy altas aproximadamentehasta 1 Gigabits/seg. y distancias
mayores que cualquier otro medio
FIBRA ÓPTICA
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REDES CON PLCCOMUNICACIÓN HALF-DUPLEX
La información fluye en un ambas direcciones.
Primero transmite un elemento y después que este ha
finalizado, transmite el elemento que responde.
Un ejemplo simple de esta comunicación es el telefax.
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COMUNICACIÓN DUPLEX
La información puede ser transmitida y recibida
simultáneamente.
Un ejemplo es la conversación telefónica entre dos personas.
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INTERFASES DE COMUNICACIÓN
Son elementos que
permiten la transmisión deinformación de un equipode datos (DTE) hacia unmodem o, hacia el mediode transmisión por el cual
va a comunicarse con otroequipo de datos (DTE)
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Ruido Eléctrico
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DISTORCION
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RS - 232C
RS - 485
Lazo de Corriente
PRINCIPALES INTERFASES DE COMUNICACIÓNSERIAL
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INTERFASE RS 232C (1)
Es una de las interfases muy común en la actualidad sobre todo
en aplicaciones informáticas.
La RS-232C es una interfase de tensión _12V definida para lastransmisiones seriales.
El conector utilizado consta de 9 ó 25 pines.
Existe dos hilos para la comunicación de datos, (pin 2) para la
transmisión y (pin 3) para la recepción. El retorno tanto para las
señales de datos como para el control se da a través del hilo
conectado al pin 7.
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Características:
La distancia entre estaciones a transmitir deberá ser menor
a 15 mts.
La velocidad de transmisión puede ser menor o igual a
19.200 bits/s.
Usando modem permite la comunicación mediante línea
telefónica.
INTERFASE RS 232C (2)
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Los niveles de tensión para las señales de datos y control se
establecen según la figura:
Datos (estado lógico ¨1¨)
Control: apagado
Datos (estado lógico ¨0¨)
Control: encendido
transición-3V
-15V
V
0 V
+3V
+15V
INTERFASE RS 232C (3)
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PIN DB 25 Pin DB 9 Nombre Función
2 3 TXD TRANSMISIÓN DE DATOS (SALIDA)
3 2 RXD RECEPCIÓN DE DATOS (ENTRADA)
4 7 RTS PETICIÓN DE ENVÍO (SALIDA)
5 8 CTS DISPUESTO PARA ENVIAR (ENTRADA)
6 6 DSR DISPOSITIVO DE DATOS LISTO (ENTRADA)7 5 COMÚN COMÚN (REFERENCIA)
8 1 DCD DETECCIÓN DE PORTADORA DE DATOS (ENTRADA)
20 4 DTR TERMINAL DE DATOS LISTO (SALIDA)
22 9 RI INDICADOR DE LLAMADA (ENTRADA)
Asignación de Pines RS 232
INTERFASE RS 232C (4)
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Total de nueve cables:
- 1 para enviar datos (TXD).
- 1 para recibir datos (RXD).- 1 común a todos los circuitos.- 4 señales de acoplamiento para poder enviar datos (CTS, DSR, DCD, RI).- 2 señales de acoplamiento para poder recibir datos (RTS, DTR).
RS 232
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Conexión estándar entre dos equipos RS-232-C
RS 232
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Conexión entre dos equipos RS-232-C DTE sin utilizar acoplamientos
RS 232
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INTERFASE RS-485 (1)
Estas interfases a diferencia de la RS 232C se define como
interfases del tipo balanceada y con transmisión diferencial.
Una interfase balanceada consiste en que la transmisión decada señal se realiza a través de un circuito exclusivo de
dos hilos.
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Una transmisión diferencial consiste en que la información
está representada por la diferencia de potencial existente
entre los dos hilos del circuito comprendido desde la salida
del transmisor hasta la entrada al receptor.
INTERFASE RS-485 (2)
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Características:
Con cable de par trenzado se puede transmitir a velocidades
de hasta 100 Kbits/s a una distancia de 1000 mts.
Son interfases de tensión con corriente elevada.
- tensión de señal < 6V.
- estado lógico 1 = diferencia de potencial < 200mV.- estado lógico 0 = diferencia de potencial > 200mV.
INTERFASE RS-485 (3)
REDES CON PLCS
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REDES CON PLCALI
DA-)
R XD(
+)
R ECE
PCIÓ
Nombre Función
TXD (+) TRANSMISIÓN DE DATOS (SALIDA +)
TXD (-) TRANSMISIÓN DE DATOS (SALIDA -)
RXD (+) RECEPCIÓN DE DATOS (ENTRADA +)
RXD (-) RECEPCIÓN DE DATOS (ENTRADA -)
TIERRA TIERRA
INTERFASE RS-485 (4)
Asignación de Pines
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INTERFASE RS-485 (5)
Conexión entre equipos RS-485
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Lazo de corriente 20mA
El lazo de corriente de 20 mA es usado para transmitir datos hasta 1609m (1milla). Para este tipo de interfaz la señal del sistema de datos debe serconvertida a 20mA para ser aceptada por el periférico.Una forma barata de convertir TTL a 20 mA es usando
optoacopladores:
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http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=Optoacoplador&action=edithttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Imagen:CSoptoacoplador.gifhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Imagen:CSoptoacoplador.gifhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=Optoacoplador&action=edit
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Un optoacoplador consiste en un LED y un fototransistor los cuales, unidos,
trabajan como un rele. Cuando la señal de entrada polariza en directo alled, la luz emitida por el diodo provoca que el transistor conduzca. Como noexiste conexión eléctrica entre el diodo y el transistor, se obtiene unaislamiento eléctrico entre el transmisor y el receptor, que es otra ventajade este tipo de
interfaz.
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http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=Optoacoplador&action=edithttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/LEDhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Transistorhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Relehttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Diodohttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Aisladorhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Imagen:CSlazoea.gifhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Imagen:CSlazoea.gifhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Aisladorhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Diodohttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Relehttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/Transistorhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/LEDhttp://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=Optoacoplador&action=edit
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CARACTERÍSTICAS DE LAS INTERFASES DE
COMUNICACIÓN SERIAL
250 500 20K 100K 10M Bits/s
Distancia
Lazo de corriente20 mA
15 mts
RS 485
RS 232C
1000 mts
Velocidad
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012
10 106103101136
21012
10 10210410610310142,136
SISTEMA DECIMALSu origen lo encontramos en la India y fue introducido en España por los árabes.Su base es 10.Emplea 10 caracteres o dígitos diferentes para indicar una determinada cantidad:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. El valor de cada símbolo depende de su posición dentrode la cantidad a la que pertenece. Veámoslo con un ejemplo:
Sistemas de Numeración
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http://electronred.iespana.es/sist_numera.htmhttp://electronred.iespana.es/sist_numera.htm
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SISTEMA BINARIOEs el sistema digital por excelencia, aunque no el único, debido a susencillez. Su base es 2. Emplea 2 caracteres: 0 y 1. Estos valores reciben elnombre de bits (dígitos binarios). Así, podemos decir que la cantidad 10011está formada por 5 bits. Veamos con un ejemplo como se representa estenúmero teniendo en cuenta que el resultado de la expresión polinómica darásu equivalente en el sistema decimal:
Sistemas de Numeración
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http://electronred.iespana.es/sist_numera.htmhttp://electronred.iespana.es/sist_numera.htm
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SISTEMA OCTALPosee ocho símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Su base es 8.Este sistema tiene una peculiaridad que lo hace muy interesante y esque la conversión al sistema binario resulta muy sencilla.
Sistemas de Numeración
SISTEMA HEXADECIMAL.Está compuesto por 16 símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E,F. Su base es 16. Es uno de los sistemas más utilizados en electrónica, yaque además de simplificar la escritura de los números binarios, todos los
números del sistema se pueden expresar en cuatro bits binarios
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CONCEPTO DE BIT, BYTE Y PALABRAAnalicemos las siguientes definiciones en conjunto con eldiagrama adjunto
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BIT
El bit es la unidad de información más pequeña. Sólo puede tomarlos valores “0” y “1”. Un bit es suficiente para representar unaseñal binaria.
BYTEEl byte es una unidad compuesta de 8 bits. Los bits se agrupan de
derecha a izquierda tomando como número de bit de 0 al 7. En unbyte se puede representar el estado de hasta 8 señales binarias(1 por cada bit).
PALABRALa palabra es una unidad mayor, compuesta de 16 bits = 2 bytes.
Los bits se agrupan de derecha a izquierda tomando un númerode bit del 0 al 15. En una palabra se pueden representar hasta 16señales binarias.
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VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN (TRANSMISSION RATE OR BAUDRATE)
Indica cuántos bits por segundo pueden ser transmitidos entre eltransmisor y receptor. Todos los elementos en la red deben operar ala misma velocidad. La velocidad máxima es limitada por el tipo deinterfase y el medio de transmisión usado.
kbit/s o kbps (kb/s, kilobit /s o mil bits por segundo)Mbit/s o Mbps(Mb/s, Megabit /s o un millón de bits por segundo)Gbit/s o Gbps (Gb/s, Gigabit, mil millones de bits)byte /s (B/s u 8 bits por segundo)
kilobyte /s (kB/s, mil bytes u ocho mil bits por segundo)megabyte /s (MB/s, un millón de bytes u 8 millones de bit por segundo)gigabyte /s (GB/s, mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
http://es.wikipedia.org/wiki/Kilobithttp://es.wikipedia.org/wiki/Mbit/shttp://es.wikipedia.org/wiki/Megabithttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabithttp://es.wikipedia.org/wiki/Bytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilobytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Megabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Megabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilobytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Bytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabithttp://es.wikipedia.org/wiki/Megabithttp://es.wikipedia.org/wiki/Mbit/shttp://es.wikipedia.org/wiki/KilobitTop Related