DEVICENET

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

REDES INDUSTRIALES

INTEGRANTES:

Ruiz Valeria

Vargas Silvana

Velasco Nelson

Zambrano Luis

CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONALIDAD

Características

Permite uso de repetidores,

puentes, routers.

64 nodos por red en topología de

bus con derivaciones.

Capacidad de insertar y cambiar

en caliente, sin interrumpir a la

red.

Cable de 2 pares: alimentación de

24V y comunicación.

Distancia máxima: 100 m a 500 m. y hasta 6 km Con

repetidores,.

Velocidades de 125, 250 y 500

Kbps.

Características

Transmisión basada en el

modelo productor/consumi

dor

Uso de conectores abiertos o cerrados.

Reemplazo Automático de

nodos, no requiere de programación

Alta capacidad de corriente en la red

(hasta 16 A).

Funcionalidades• Proporcionar conexiones entre los dispositivos industriales

simples (tales como sensores y actuadores) y los dispositivos de alto nivel (tales como reguladores y computadoras del PLC).

• Modos de trabajo:• Maestro/Esclavo, Multimaestro,

Modos de Trabajo

• Master/Slave (Maestro/Esclavo): Un maestro, múltiples esclavos.

• Los nodos que intervienen no son libres para escoger el tipo de conexión, simplemente quiere decir que la conexión está predefinida.

MAESTRO/ESCLAVO

El modelo Master/Slave permite trabajar con los siguientes modelos:

MODO POLL

Cuando el dispositivo recibe información (normalmente las salidas), responde inmediatamente enviando su información (normalmente las entradas).

• Envío de un mensaje Poll: el mensaje se dirige hacia un dispositivo esclavo únicamente, el dispositivo master debe transmitir para cada uno de los dispositivos esclavos.

• Respuesta de un mensaje Poll: El dispositivo esclavo enviará los datos de entrada.

MAESTRO/ESCLAVO

MODO STROBE

En un mismo cíclo se envía/recibe todos los datos de E/S de todos los dispositivos de la red.

En Strobe, los mensajes son enviados con el inicio de un ciclo de escán, mientras que en poll no es necesario.

Modos de Trabajo

• Multimaster (Multimaestro): Mas de un maestro en el mismo sistema, cada maestro tiene su grupo de esclavos. Los dispositivos esclavos únicamente intercambian información con sus maestros.

Modos de Trabajo

• Change of State (Cambio de estado): Los dispositivos producen información únicamente cuando cambia su estado.

El método de trabajo es eficiente porque reduce considerablemente el tráfico en la red, los dispositivos no desperdician recursos procesando información antigua.

Modos de Trabajo

• Cyclic (Cíclico): Los dispositivos producen información a frecuencia determinada por el usuario.

Se reserva ancho de banda para dispositivos con cambios muy rápidos y la información muestreada a intervalos fijos proporciona un mejor determinismo.

Es eficiente porque la información se actualiza a la frecuencia apropiada para dispositivo y aplicación.

Modos de Trabajo

• Peer-to-Peer (entre iguales): Los dispositivos se tratan como iguales, libres de intercambiar información con cualquier dispositivo cuando lo necesiten.

ARQUITECTURA

CAPA FÍSICA Y MEDIO DE TRANSMISIÓN

Red de Arquitectura Abierta.• Los usuarios pueden escoger los mejores dispositivos para su

sistema • Los productos se vuelven más fácilmente disponibles y menos

costosos • Una sola red de comunicación conecta los dispositivos, sensores y

actuadores en la planta. Esta red es un estándar industrial con más de 320 miembros produciendo productos DeviceNet

• Los dispositivos son intercambiables, aun cuando compañías individuales pueden rebasar las especificaciones de la industria

Topologías de redTopología básica con derivación Principal:

o 1 cable (2 pares trenzados

separados para alimentación y señal).

o Cable grueso o delgado-> líneas principales o verticales

o La distancia entre extremos de la red varía con la velocidad de datos y la longitud del cable.

CablesHay 4 tipos de cables estandarizados: el grueso, mediano, delgado y plano.

CablesEsquema de colores

• Cable grueso-> bus • Cable fino->derivaciones

Cuentan con 5 conductores

Los dispositivos pueden ser alimentados directamente de la red y comunicarse con el mismo cable.

Los nodos pueden ser removidos o insertados en la red sin desconectar la red.

ConectoresCodificación de los hilos

Hay tres tipos básicos de conectores: abierto, mini-cerrado y micro-cerrado.

El uso depende de: la aplicación, características del equipo o conexión.

Terminadores de red

Ayudan a minimizar las reflexiones en la comunicación. Necesarios para el funcionamiento de la red

Resistores de terminación (121W, 1%, ¼ W) colocados en los extremos del bus, entre los hilos CAN_H y CAN_L (blanco y azul).

RECOMENDACIONES• No colocar el terminador dentro de un

equipo o en el conector , podría causar falla general en la red.

• Dejar los terminadores siempre independientes y aislarlos extremos del bus,.

• Verificar la presencia de terminadores en la red: medir la resistencia entre los hilos CAN_H y CAN_L (blanco y azul) con la red des energizada (50 y 60 Ohms)

DerivadoresPermiten combinar varios

elementos de la red

En T “T-Port”

Conecta un dispositivo simple o una línea de derivación “línea caída”  a través de  un conector tipo conexión rápida.

De dispositivo "Device-Port"

Componentes sellados que conectan al “Bus de la línea” vía “línea caída” a través de conectores de desconexión rápida ( solo dispositivos compatibles a red DeviceNet)

Para conectar 4 u 8 dispositivos.

Derivadores“DeviceBox”

Elementos pasivos que se conectan directamente a los dispositivos DeviceNet en “Trunk Line” a través de conexiones de terminales (hasta 8 nodos).

Poseen tapa removible sellada para montaje sobre la máquina

De Alimentación “PowerTap”

Posee protección de sobre corriente para el cable tipo “thick” (grueso). Con protección de diodo y es posible utilizar varios “PowerTaps” permitiendo así mismo el uso de varias fuentes de alimentación.

APLICACIONESComunicaciones a nivel de byte, o paquetes de 64 bits

La velocidad de red y la producción de datos

más de cien tareas individuales pueden efectuarse, todas muy rápidamente.

UTILIZA EQUILIBARA ADECUARSE : PROCESOS DE FABRICACIÓN

Manejo de Material : bandas transportadoras y sistemas de almacenamiento pueden eliminar largos segmentos de control cableado; y reducir el tiempo de instalación.

Empaque : industria con mucho mantenimiento y tiempo muerto. Los diagnósticos inherentes al control inteligente permiten mantenimiento y tiempo muerto a un mínimo.

Alimentos y bebidas: Las máquinas para llenar, embotellar, hornear y enlatar pueden estar unidas en un programa de monitoreo para una mayor eficiencia y seguridad.

Máquinas herramientas: Las operaciones de corte de metal, formación y taladrado pueden no sólo ahorrar cableado y costos de instalación sino pueden permitir una reconfiguración para nuevos trabajos solamente con ajustes en línea de los parámetros de los dispositivos

Aplicaciones más comunes de DeviceNet:

Empresas que utilizan Red DeviceNet en el Ecuador

TECTOTAL CIA Ltda.

Tectotal es una empresa con posicionamiento en el mercado ecuatoriano, con experiencia y conocimiento en los sectores petrolero e industrial, en los sectores privado y público. Esta certificada con la norma ISO 9001. Tiene una plantilla superior a los 30 empleados, incluyendo más de 20 ingenieros especializados en procesos, mecánica, electricidad, obras civiles, seguridad e instrumentación y automatización.

TECTOTAL CIA Ltda.

En este momento entre sus proyectos esta la Nueva Subestación Eléctrica en la Refinería La Libertad de PETROINDUSTRIAL. Este proyecto comprende obras civiles, un nuevo Centro de Control de motores inteligente que usa "Device Net", un nuevo sistema de cables para potencia y control, iluminación, aire acondicionado. Proyecto finalizado.

INGENIO AZUCARERO VALDEZ

Es una empresa que se encarga del cultivo de caña de azúcar, producción y comercialización de azúcar y panela en bloques y granulada. Las instalaciones de Compañía Azucarera Valdez están ubicadas al occidente del Ecuador, en la provincia de Guayas, cantón Milagro.

Efectúa la automatización en sus procesos industriales, cuenta con tres plataformas de control, en el área de calderas y planta eléctrica, en el área del difusor y el calentamiento de jugo, y en las áreas de evaporación y tachos.

INGENIO AZUCARERO VALDEZ

Desde el 2011 la empresa cuenta con dos plataformas de control marca Rockwell Automation. Integra los sistemas de control y adquisición de datos del área de evaporación y del área del difusor. El control se realiza en los variadores de frecuencia existentes en el área de evaporación. Optó por DeviceNet, por el ahorro obtenido en la instalación de cables para la conexión de la instrumentación, que fue de un 50%.

VENTAJAS DEVICENET

Dentro de los niveles de comunicación la red de dispositivos está en el más bajo, luego se halla el nivel de control y el de información.

• CAPACIDAD DE INTERCAMBIO: Acceso a datos de sensores/ actuadores, dispositivos simples como botoneras, arrancadores de motor y/o interruptores de múltiples fabricantes conforman la red devicenet y los estándares del perfil del dispositivo son permutables, dando múltiples opciones y flexibilidad

• REDUCCIÓN DEL TIEMPO MUERTO: Reducción de los tiempos de paro, los diagnósticos de dispositivos permiten diseñar estrategias de mantenimiento preventivo, de averías y su localización

• INSTALACION SIMPLE: Su flexibilidad no requiere unas herramientas especiales por lo tanto existe reducción en este costo.

• MAYOR PRECISION Y FIABILIDAD: Mayor productividad y calidad en los productos, los dispositivos pueden proporcionar más información, con mayor precisión y fiabilidad.

• SIN DESCONECTAR: Se puede agregar o eliminar nodos sin necesidad de desconectar la energía de la red, se aceptan fuentes de energía adicionales que pueden conectar cualquier lugar de la red para tener un apoyo redundante.

• OPTIMIZACION ANCHO DE BANDA Y TIEMPO DE RESPUESTA: La red permite que los dispositivos conectados se puedan enlazar como Maestro/Esclavo (un maestro por red y el disp. I/O determinado solo responde ante la llamada del maestro), punto a punto, y como productor/consumidor lo cual implica que la información producida por una sola fuente se transmite de manera simultánea a todos los probables receptores y deja que ellos decidan si escuchan o no el mensaje, lo que hace que la utilización del ancho de banda se más efectiva y se agilite el tiempo de respuesta de la red.

DESVENTAJAS DEVICENET

• Al ser el medio de transmisión el par trenzado admite interferencia electromagnética, lo que no ocurre en algunos caso de ControlNet y Profinet.

• Con un máximo de 8bits de datos su capacidad de transferencia de información es muy limitada.

• La velocidad de transmisión de datos es baja con respecto a controlnet, profinet, profibus, industrial Ethernet y MPI.

• En la red DeviceNet existe una interdependencia entre la longitud de la red y la tasa de transmisión. Esta es debida al retardo de propagación de señal que es determinado por los 2 nodos que están más alejados el uno del otro dentro del sistema.

Referencias bibliográficas

• http://elj0na.files.wordpress.com/2011/10/curso-redes-control-device-net.pdf

• http://fieldbus.wikispaces.com/Comparaciones• http://www.alciro.org/alciro/RS-485_16/DeviceNet_422.

htm• http://www.elet.itchihuahua.edu.mx/academia/jnevarez/D

eviceNet/devicenet.htm• http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2007/bmfcim971e/doc

/parte/iii.pdf

VIDEO• http://www.youtube.com/watch?v=cpGugSqurGo