Protocolos Industriales

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

ESCUELA SUPERIOR DE TIZAYUCA

PROGRAMA EDUCATIVO DE INGENIERÍA EN

TECNOLOGÍAS DE AUTOMATIZACIÓN

INVESTIGACIÓN: PROTOCOLOS DE REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL

5° SEMESTRE

ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE REDES INDUSTRIALES

PROF.: ING. VÍCTOR HUGO RAFAEL MEDINA CALDERÓN

REALIZADO POR:

JUAN TAPIA SUÁREZ

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PROTOCOLO Profibus...........................................................................................5

PROFIBUS DP..................................................................................................................................5

PROFIBUS-PA..................................................................................................................................6

RS 485: EL MEDIO FÍSICO MÁS APLICADO DEL PROFIBUS...............................7

TECNOLOGÍA DE TRANSMISIÓN EN PROFIBUS PA............................................8

TRANSMISIÓN EN FIBRA ÓPTICA..............................................................................9

Protocolo Ethernet/IP...........................................................................................17

Protocolo de red en niveles para aplicaciones de automatización industrial.........17

Soluciones para el conexionado industrial actualmente disponibles......................18

Bus de Sensores y Actuadores AS-interface....................................................19

Características principales..................................................................................21

Componentes.......................................................................................................23

Esclavos de la Red AS-i.........................................................................................23

Fuente de Alimentación..........................................................................................25

Los Cables AS-i....................................................................................................26

Maestro de la Red..................................................................................................27

Módulos de Protección...........................................................................................29

Pasarelas...............................................................................................................30

Repetidor y Extensor...........................................................................................30

Terminal de Direccionamiento............................................................................32

Fases Operativas...................................................................................................33

Funcionamiento....................................................................................................35

Recursos externos.................................................................................................37

PROTOCOLO CAN BUS.......................................................................................38

¿Cuáles son las principales características del protocolo CAN?...................38

Elementos de un sistema Can Bus.....................................................................39

¿Cómo funciona el sistema Can-Bus?...............................................................40

¿Cómo se diagnóstica el Can-Bus?...................................................................42

¿Cómo diagnosticar vehículos que soportan EOBD/OBD2 sobre CAN?.......43

PROTOCOLO PROFINET.....................................................................................43

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Modelo de componentes.....................................................................................45

PROFInet I/O.........................................................................................................46

Comunicación en tiempo real:............................................................................47

PROTOCOLO DeviceNet......................................................................................49

CAPA Física..........................................................................................................49

CAPA de Enlace de Datos...................................................................................50

CAPA de Transporte y Red.................................................................................50

Modos de Comunicación.....................................................................................51

Conjunto de Conexión Predefinidas Maestro/Esclavo.....................................52

Bibliografía............................................................................................................52

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PROTOCOLO Profibus

PROFIBUS es un estándar de red de campo abierto e independiente de proveedores, donde la interfaz de ellos permite amplia aplicación en procesos, fabricación y automatización predial. Este estándar es garantizado según los estándares EN 50170 y EN 50254. Desde enero de 2000, el PROFIBUS está fuertemente establecido con el IEC 61158, al lado de siete otros buses de campo. El IEC 61158 se divide en siete partes, de números 61158-1 a 61158-6, con las especificaciones del modelo OSI. Esa versión, que fue ampliada, incluyó el DPV- 2.

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En todo el mundo, los usuarios pueden ahora tener como referencia un estándar internacional de protocolo, cuyo desarrollo busco y aún busca la reducción de costos, flexibilidad, confianza, orientación hasta el porvenir, posibilitar las más variadas aplicaciones, interoperabilidad y múltiples proveedores.

PROFIBUS DP

Esta es la solución de alta velocidad del PROFIBUS. Su desarrollo fue perfeccionado principalmente para comunicación entre los sistemas de automatización y los equipos descentralizados. Es aplicable en los sistemas de control, donde se destaca el acceso a los dispositivos distribuidos de I/O. Es utilizado en sustitución a los sistemas convencionales 4 a 20 mA, HART o en transmisiones de 23 Volts, en medio físico RS-485 o fibra óptica.Requiere menos de 2 ms para transmitir 1 Kbyte de entrada y salida y es muy usado en controles con tiempo crítico. Actualmente, 90% de las aplicaciones relativas a esclavos Profibus utilizan el PROFIBUS DP. Esta variedad está disponible en tres versiones: DP-V0 (1993), DP-V1 (1997) e DP-V2 (2002). Cada versión tuvo su origen según el adelanto de la tecnología y la búsqueda de nuevas aplicaciones a lo largo del tiempo.

PROFIBUS-PA

El PROFIBUS-PA es la solución PROFIBUS que satisfaz las exigencias de la automatización de procesos, donde hay la conexión de sistemas de automatización y los sistemas de control de proceso con equipos de campo, tal

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como: transmisores de presión, temperatura, conversores, posicionadores, etc. Puede usarse para reemplazar el estándar 4 a 20 mA.

Existen ventajas potenciales en utilizarse esta tecnología, que subrayan las ventajas funcionales (transmisión de informaciones confiables, tratamiento de estatus de las variables, sistema de seguridad en fallos, equipos con capacidad de auto-diagnosis, alcance de los equipos, alta resolución en mediciones, integración con el control discreto en alta velocidad, aplicaciones en cualquier sección, etc.). Además de los beneficios económicos pertinentes a las instalaciones (reducción hasta 25% en algunos casos en comparación con los sistemas convencionales), menos tiempo de puesta en marcha, ofrece un aumento sensible de funcionalidad y seguridad.

El PROFIBUS PA permite medición y control a través de línea de dos hilos simples. También permite accionar los equipos de campo en zonas con seguridad intrínseca. El PROFIBUS PA permite aún el mantenimiento y la conexión/desconexión de equipos mismo durante la operación, sin afectar otras estaciones en zonas de potencial explosivo. El PROFIBUS PA fue desarrollado en cooperación con los usuarios de la Industria de Control y Proceso (NAMUR), cumpliendo con las exigencias de esa zona de aplicación:

El perfil original de la aplicación en la automatización del proceso y la interoperabilidad de los equipos de campos de distintos fabricantes.

Comunicación transparente a través de los acopladores de la sección entre el barra miento de automatización del proceso PROFIBUS PA y el barra miento de automación industrial PROFIBUS DP.

Impulsión y transmisión de datos en el mismo hilo doble basado en la tecnología IEC 61158-2.

Uso en zonas potencialmente peligrosas con blindaje explosiva tipo “con seguridad intrínseca” o “sin seguridad intrínseca”.

La conexión de los transmisores, conversores y posicionadores de red PROFIBUS DP se hace con un acoplador DP/PA. El par torcido de hilos es utilizado en la impulsión y la comunicación de datos de todos los equipos, resultando en la instalación más fácil y en el bajo costo de hardware, menos tiempo de iniciación, mantenimiento libre de problema, bajo costo de software de ingeniería y alta confianza en la operación.

RS 485: EL MEDIO FÍSICO MÁS APLICADO DEL PROFIBUS

La transmisión RS486 es la tecnología de transmisión más utilizada en el PROFIBUS, aunque la fibra óptica pueda usarse en largas distancias (más de 80 km). En seguida vienen las principales características:

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Transmisión asíncrona NRZ. Baud rates de 9.6 kBit/s a 12 Mbit/s, seleccionable. Par torcido con blindaje. 32 estaciones por sección, máx. 127 estaciones. Distancia según la tasa de transmisión (tabla 1). 12 MBit/s = 100 m; 1.5 MBit/s = 400m; < 187.5 kBit/s = 1000 m. Distancia extensible hasta 10 km con el uso de repetidoras. Conector D-Sub de 9 Pinos.

En general, aplicase en zonas conteniendo alta tasa de transmisión, instalación sencilla y bajo costo. La estructura del barra miento permite adicionar o remover estaciones sin afectar otras estaciones con expansiones posteriores sin ningún efecto en estaciones ya en funcionamiento.

Cuando se configura el sistema, sólo una tasa de transmisión es seleccionada para todos los dispositivos del barra miento.

Hay que procesarse la terminación activa del barra miento en el comienzo y en el fin de cada sección, según la figura 3, y en mantener la integridad de la señal de comunicación, los dos terminadores deben energizarse.

Figura 4 – Cableado y terminación de transmisión RS-485 en

PROFIBUS.

En casos de más de 32 estaciones o redes densas, deben utilizarse repetidoras. Lo largo máximo de cableado depende de la velocidad de transmisión, según la tabla 1.

Baud rate (kbit/s)

9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 2000

Largo/Sección (m)

1200 1200 1200 1000 400 200 100

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Tabla 1 – Longitud en función de la velocidad de transmisión con cable tipo A.

TECNOLOGÍA DE TRANSMISIÓN EN PROFIBUS PA

La tecnología de transmisión es síncrona con codificación Manchester en 31.25 Kbits/s (modo tensión), está definida según el IEC 61158-2 y fue creada con el propósito de satisfacer las exigencias de las industrias químicas y petroquímicas: seguridad intrínseca y la posibilidad de energizar los equipos de campo a través del barramiento. Las opciones y los límites de trabajo en zonas potencialmente explosivas están definidas según el modelo FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept).

La tabla 2 muestra algunas características del IEC 61158-2:

CARACTERÍSTICAS MEDIO FÍSICO DE ACUERDO CON IEC1158-2, VARIANTE H1

Tasa de comunicación

31.25 kbits/s

Cable Par trenzado con blindaje

Topología Barrido, árbol/estrella, punto a punto.

Fuente de Energía Por barrimiento o externa

Seguridad Intrínseca Posible

Número de equipos Máximo 32(non-Ex) Grupo de Explosión IIC: 9 Grupo de Explosión IIB: 23

Cableado Máximo 1900 m, extensible a 10 Km con 4 repetidoras.

Máxima largura de spur

120m/spur

Señal de comunicación

Codificación Manchester, con modulación de tensión.

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Tabla 2 – Características de la Tecnología de Transmisión IEC 61158-2.

TRANSMISIÓN EN FIBRA ÓPTICA

La solución a través de fibra óptica responde a la necesidad de inmunidad a ruidos, diferencias de potenciales, largas distancias, arquitectura en anillo, redundancia física y altas velocidades de transmisión.

TIPO DE FIBRA CARACTERÍSTICAS

Fibra de vidrio mono modo

Distancia media de 2 – 3 Km

Fibra de vidrio multimodo

Larga Distancia > 15 Km

Fibra Sintética Corta Distancia, > 80 km

Fibra PCS/HCS Corta Distancia, > 500 m

Tabla 3 – Tipos de fibras y sus características.

PROTOCOLO HART

El protocolo HART (Hight way Addresable Remote Transducer) fue desarrollado originariamente por la norma Rosemount pero, dada su gran aceptación, ha sido extendido a muchos otros fabricantes. Rosemount creó la fundación HART a la que se han adherido decenas de fabricantes de todo el mundo.

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Figura 2.9 OSI (Open Systems Interconection)

El protocolo HART utiliza el estandar Bell 202 FSK de codificación por cambio de frecuencia y sigue el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnections) propuesto por ISO (Organización Internacional de Normalización), si bien, sólo implementa del modelo los niveles 1, 2 y 7, ya que los otros niveles no son necesarios para este tipo de comunicación. Ello permite a los usuarios prepararse para la implementación definitiva del bus enteramente digital. El nivel 1 (nivel físico) conecta físicamente los dispositivos y modula en frecuencia una señal de± 0,5 mA de amplitud superpuesta a la señal analógica de salida del transmisor de 4-20 mA c.c. Codifica los estados lógicos 1 y 0 con las frecuencias de 1.200 Hz para el 1 y 2.200 Hz para el 0, en forma senoidal. Como la señal promedio de una onda senoidal es cero, no se añade ningún componente de c.c. a la señal analógica de 4-20 mA c.c.

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Figura 2.10 Protocolo HART

La variable de proceso es la señal analógica, mientras que la digital aporta medidas adicionales (configuración y calibración de instrumentos, diagnósticos, etc.) lo que es una gran ventaja al implantar HART, ya que esta tecnología es compatible con los sistemas existentes.El nivel 2 (nivel de enlace) se encarga de formar y comprobar la trama de los mensajes de acuerdo con la especificación del protocolo HART. La trama incluye una comprobación de doble paridad para asegurar la máxima integridad de los datos transmitidos.El nivel 7 (nivel de aplicación) se basa en la utilización de comandos HART, conjunto de comandos que se envían al transmisor para obtener información de los datos y cambiar la configuración de los parámetros a distancia. Algunos de estos comandos son:• Leer y escribir el "mensaje". • Leer el "fabricante", tipo de equipo, "rango", "unidades" y "damping" (amortiguamiento), "variable primaria", "unidades", "señal de salida", "% del rango", "número de serie", límites del sensor, etc.• Escribir el "rango del transmisor", el "damping" (amortiguamiento), calibrar (ajuste de cero y span), autotest, etc.El protocolo HART permite soportar hasta 256 variables, los transmisores pueden conectarse entre sí a través de un bus y comunicarse con 15 aparatos (PLC , ordenadores, etc.). La integración digital de los instrumentos con los sistemas de control queda implantada definitivamente con los buses de campo, pudiendo aprovechar toda la potencialidad de los microprocesadores desde el punto de vista de configuración, diagnósticos, mantenimiento, etc.

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INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN SERIAL

En una interface serial los bits de datos son enviados de modo secuencial a través de un canal de comunicación o bus. Diversas tecnologías utilizan comunicación serial para la transferencia de datos, incluyendo las interfaces RS232 y RS485. Las normas que especifican los padrones RS232 y RS485, sin embargo, no especifican el formato ni la secuencia de caracteres para la transmisión y recepción de datos. En este sentido, además de la interface, es necesario identificar también el protocolo utilizado para la comunicación. Entre los diversos protocolos existentes, un protocolo muy utilizado en la industria es el protocolo Modbus-RTU. A seguir serán presentadas las características de la interface serial RS485 disponible para el relé inteligente SRW 01, bien como el protocolo Modbus-RTU para la utilización de esta interface. 1.1

El PROTOCOLO MODBUS-RTU

El protocolo Modbus fue desarrollado por la empresa Modicon, parte de la Schneider Automation. En el protocolo están definidos el formato de los mensajes utilizado por los elementos que hacen parte de la red Modbus, los servicios (o funciones) que pueden ser ofrecidos vía red, y también como estos elementos intercambian datos en la red.

1.2 MODOS DE TRANSMISIÓN

En la especificación del protocolo están definidos dos modos de transmisión: ASCII y RTU. Los modos definen la forma como son transmitidos los bytes del mensaje. No es posible utilizar los dos modos de transmisión en la misma red. En el modo RTU, cada palabra transmitida posee 1 start bit, ocho bits de datos, 2 stop bits, sin paridad. De este modo, la secuencia de bits para la transmisión de un byte es la siguiente:

Start B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Stop Stop

En el modo RTU, cada byte de datos es transmitido como siendo una única palabra con su valor directamente en hexadecimal. El SRW 01 utiliza solamente este modo de transmisión para comunicación, no poseyendo, por lo tanto, comunicación en el modo ASCII.

1.3 ESTRUCTURA DE LOS MENSAJES EN EL MODO RTU

La red Modbus-RTU utiliza el sistema maestro-esclavo para el intercambio de mensajes. Permite hasta 247 esclavos, más solamente un maestro. Toda

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comunicación inicia con el maestro haciendo una solicitación a un esclavo, y este contesta al maestro el que fue solicitado. En ambos los telegramas (pregunta y respuesta), la estructura utilizada es la misma: Dirección, Código de la Función, Datos y Checksum. Solo el contenido de los datos posee tamaño variable.

Figura 1.1 - Estructura de los mensajes

1.3.1 Dirección

El maestro inicia la comunicación enviando un byte con la dirección del esclavo para el cual se destina el mensaje. Al enviar la respuesta, el esclavo también inicia el telegrama con el su propia dirección, posibilitando que el maestro conozca cual esclavo está enviándole la respuesta. El maestro también puede enviar un mensaje destinado a la dirección “0” (cero), lo que significa que el mensaje es destinada a todos los esclavos de la red (broadcast). En este caso, ninguno esclavo irá contestar al maestro.

1.3.2 Código de la Función

Este campo también contiene un único byte, donde el maestro especifica el tipo de servicio o función solicitada al esclavo (lectura, escrita, etc.). De acuerdo con el protocolo, cada función es utilizada para acceder un tipo específico de dato. En el SRW 01, los datos están dispuestos como registradores del tipo holding (words), o del tipo coil/input discrete (bits), y, por lo tanto el relé solo acepta funciones que manipulan estos tipos de datos.

1.3.3 Campo de Datos Campo con tamaño variable

El formato y el contenido de este campo dependen de la función utilizada y de los valores transmitidos. Este campo está descrito juntamente con la descripción de las funciones.

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1.3.4 CRC

La última parte del telegrama es el campo para el chequeo de errores de transmisión. El método utilizado es el CRC-16 (Cycling Redundancy Check). Este campo es formado por dos bytes, donde primero es transmitido el byte menos significativo (CRC-), y después el más significativo (CRC+). El cálculo del CRC es iniciado cargándose una variable de 16 bits (referenciado a partir de ahora como variable CRC) con el valor FFFFh. Después se debe ejecutar los pasos de acuerdo con la siguiente rutina: 1. Se somete al primer byte del mensaje (solamente los bits de datos - start bit, paridad y stop bit no son utilizados) a una lógica XOR (O exclusivo) con los 8 bits menos significativos de la variable CRC, retornando el resultado en la propia variable CRC; 2. Entonces, la variable CRC es desplazada una posición a la derecha, en dirección al bit menos significativo, y la posición del bit más significativo es rellenada con 0 (cero); 3. Luego de este desplazamiento, el bit de flag (bit que fue desplazado para fuera de la variable CRC) es analizado, ocurriendo lo siguiente: Si el valor del bit fuera 0 (cero), nada es hecho; Si el valor del bit fuera 1 (uno), el contenido de la variable CRC es sometida a una lógica XOR con un valor constante de A001h y el resultado es regresado a la variable CRC. 4. Se repiten los pasos 2 y 3 hasta que ocho desplazamientos tengan sido hechos; 5. Se repiten los pasos de 1 a 4, utilizando el próximo byte del mensaje, hasta que todo el mensaje tenga sido procesado. El contenido final de la variable CRC es el valor del campo CRC que es transmitido en el final del telegrama. La parte menos significativa es transmitida primero (CRC-) y en seguida la parte más significativa (CRC+).

KIT ACCESORIO

Para tener la comunicación Modbus-RTU en el relé inteligente SRW 01, es necesario utilizar el kit para comunicación Modbus-RTU, conforme presentado abajo. Informaciones de cómo instalar este módulo en el relé inteligente SRW 01 pueden ser obtenidas en la guía de instalación que acompaña el kit. 2.1 INTERFACE MODBUS-RTU 2

.1.1 Kit Modbus-RTU

Compuesto por el módulo de comunicación Modbus-RTU (figura a lado) más una guía de instalación.

Interface sigue el padrón EIA-485. Interface aislada galvánicamente y con señal diferencial,

confiriendo mayor robustez contra interferencia electromagnética.

Longitud máxima para conexión de los dispositivos de 1000 metros.

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Terminación de red vía llave, que debe estar conectada en las extremidades de la red.

2.1.2 Terminales del Conector

Una vez instalado el kit de comunicación Modbus-RTU, el relé permite dos conectores diferentes para interface con la red:

Conector DB9 hembra (XC15). Conector plug-in de 8 vías (XC2).

2.1.3 Alimentación

La interface Modbus-RTU para el SRW 01 no necesita de alimentación externa. El módulo de comunicación ya posee una fuente aislada interna.

2.2 CONEXIÓN CON LA RED

Para la conexión del convertidor utilizando la interface Modbus-RTU, los siguientes puntos deben ser observados:

Se recomienda la utilización de cables específicos para redes Modbus-RTU.

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Puesta a tierra de la pantalla del cable (blindaje) solamente en un punto, evitando así “loops” de corriente.

Activar las llaves DIP-Switch de terminación solamente en los extremos del bus principal, mismo que existan derivaciones.

2.3 CONFIGURACIÓN DEL MÓDULO

Para configurar el módulo Modbus-RTU siga los pasos indicados abajo:

Con el relé apagado instale el módulo de comunicación Modbus-RTU en el “slot” ubicado en la parte inferior del equipo.

Certifíquese de que el módulo se encuentre correctamente encajado; Energice el relé. Verifique el contenido del parámetro P084 y compruebe si el módulo de

comunicación fue correctamente reconocido (P084 = 1). Consulte la guía de instalación y el manual del usuario si necesario.

Ajuste la dirección del relé en la red a través del parámetro P725: - Valores válidos: 0 a 247.

Ajuste la tasa de comunicación en el P726. Valores válidos: - 0 = 4,8 kbit/s - 1 = 9,6 kbit/s - 2 = 19,2 kbit/s - 3 = 38,4 kbit/s.

Conecte los terminales del cable de red en el conector XC2 (o DB9). Para más informaciones a respecto de los parámetros mencionados arriba, consulte la sección 3 o el manual del usuario.

2.4 SEÑALIZACIÓN DE ESTADOS

En el panel frontal del SRW 01 existe un led bicolor identificado ‘NET’, que señaliza en VERDE cuando el módulo de comunicación Modbus-RTU está conectado correctamente. Ese mismo led parpadea en ROJO cuando el relé reconoció algún mensaje del maestro y está contestando.

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Protocolo Ethernet/IP

Protocolo de red en niveles para aplicaciones de automatización industrial

Ethernet se está afianzando en el sector industrial. Ordenadores personales, impresoras y demás equipos periféricos con tarjetas de interfaz de red Ethernet se están utilizando cada vez más en el ambiente industrial y la aceptación de Ethernet va en aumento, en la misma medida del uso creciente de enrutadores y conmutadores inteligentes. Aún existen algunas barreras a la aceptación de Ethernet en el ambiente industrial, pero eso se debe a la falta de un nivel aceptable de softwares en las plantas y la falta de conocimiento acerca de la conectividad ofrecida por Ethernet en la automatización industrial.

Ethernet/IP es un protocolo de red en niveles para aplicaciones de automatización industrial. Basado en los protocolos estándar TCP/IP, utiliza los ya bastante conocidos hardware y software Ethernet para establecer un nivel de protocolo para configurar, acceder y controlar dispositivos de automatización industrial. Ethernet/IP clasifica los nodos de acuerdo a los tipos de dispositivos preestablecidos, con sus actuaciones específicas. El protocolo de red Ethernet/IP está basado en el Protocolo de Control e Información (Control and Information Protocol - CIP) utilizado en DeviceNet ™ y ControlNet ™. Basados en esos protocolos, Ethernet/IP ofrece un sistema integrado completo, enterizo, desde la planta industrial hasta la red central de la empresa.

Para implementar una red Ethernet Industrial existen dos opciones:

• Modificar Ethernet para utilizarla en todos los niveles de la pirámide CIM

Se obtiene así una red industrial universal (Universal industrial network) que permite la implantación de las comunicaciones en los diversos niveles de la pirámide CIM y se representa gráficamente de forma simplificada en la figura 9.40, en la que se puede observar que a través de una red única se conectan los diferentes sistemas que forman parte de la pirámide CIM:■ Los controladores (PLC) y los sistemas SCADA utilizados en aplicaciones en las que el tiempo de respuesta (Response time) está comprendido, en general, entre 10 y 100ms.■ Los controladores (PLC), las interfaces máquina-usuario (HMI) y las estaciones de entrada-salida remotas (Distributed periphery) en las que el tiempo de respuesta está comprendido, en general, entre 1 y 10ms.

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■ Las unidades de control de movimiento (Motion control) y las estaciones de entrada-salida remotas en las que el tiempo de respuesta es, en general, inferior a 1 ms.

Soluciones para el conexionado industrial actualmente disponibles

SIEMON ha desarrollado un conector industrial RJ-45 que satisface a todos los requerimientos exigidos por la TIA e IEC, además de haber sido aprobado por la ODVA. Las tomas y clavijas industriales MAX de SIEMON ofrecen una resistencia fiable a condiciones ambientales severas.

Las soluciones industriales SIEMON han obtenido una importante clasificación IP 67 con el conjunto hermético toma y clavija RJ-45. La clavija dispone de un terminal único, que se encaja en la concha exterior de la toma mediante un simple giro de un cuarto de vuelta. El conjunto toma-clavija RJ-45 está de conformidad a la categoría 5e y permite la creación personalizada de terminales y cableados de diversas longitudes.

Su diseño impide la entrada de humedad transportada por el aire o por contacto directo de líquidos. Además, mantiene la clavija en su posición correcta dentro de la toma, no importando el grado de vibración del ambiente. Eso evita eventuales desplazamientos de la clavija, que pudieran ocasionar daños a los contactos de la toma.

El diseño industrial MAX de SIEMON incorpora materiales más resistentes a compuestos químicos y son operativos a bandas de temperatura más amplias que los conectores tradicionales: de -25° C (-13° F) a 85° C (185° F). Comparadas a las bandas de temperatura de los conectores tradicionales, los conectores industriales SIEMON suponen un incremento de más del 50% en su operatividad en cuanto a extremos de temperatura.

Por fin, en ambientes con alta interferencia electromagnética, SIEMON ofrece una versión apantallada (ScTP) del conector industrial. La opción ScTP es básicamente un cable UTP con protección total, ideal para ambientes en los que se requiere esa protección electromagnética, al objeto de asegurar la integridad de la transmisión de datos.

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Bus de Sensores y Actuadores AS-interface

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El cableado de los sensores y actuadores supone uno de los procesos más laboriosos en el montaje de los sistemas de automatización, además, suele ser una de las mayores fuentes de errores en la puesta en marcha de la instalación. Conforme el sistema se complica, la gran cantidad de sensores y actuadores que se requieren, y la necesidad de emplear 2, 3, 4 o incluso más hilos por sensor, no sólo hacen que la dificultad se incremente exponencialmente, sino que supone un aumento considerable del coste final de la instalación.

El considerable aumento de la complejidad de los sistemas de automatización actuales, junto con el coste que supone el tiempo necesario para realizar el cableado de las instalaciones y la

dificultad de encontrar fallos en los mazos de cable tradicionales, llevaron a un grupo de 10 fabricantes, entre ellos empresas de la importancia de Festo KG y Siemens AG, a establecer un estándar para la conexión de sensores y actuadores.

La aparición de los Buses de Campo y más concretamente de los Buses de Sensores y Actuadores, vienieron a simplificar el proceso de cableado de los grandes sistemas de automatización, permitiendo una gran reducción de costes y tiempo.

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http://uhu.es/antonio.barragan/content/descargue-wikiapuntes-formato-electronico

http://uhu.es/antonio.barragan/content/descargue-wikiapuntes-formato-electronico



AS-Interface o AS-i fue diseñado en 1990 como una alternativa económica al cableado tradicional. El Objetivo fundamental fue determinar un sistema de comunicación único para todos los fabricantes de sensores y actuadores. La idea original fue crear una red simple para sensores y actuadores binarios, capaz de transmitir datos y alimentación a través del mismo bus, manteniendo una gran variedad de topologías que faciliten la instalación de los sensores y actuadores en cualquier punto del proceso con el menor esfuerzo posible y que cumpliera con las normativas de seguridad. Desde entonces, el

concepto AS-Interface se ha extendido considerablemente y las especificaciones iniciales se han revisado para adaptar el bus a las nuevas circunstancias y necesidades del mercado

Las especificaciones de AS-i se encuentran actualmente en su versión 3.0, y son de carácter abierto, lo que significa que cualquier fabricante puede obtener una copia de las mismas para elaborar sus productos conforme a dicho estándar.

En 1992 se creó la AS-International Associaton e.V. cuyas tareas fundamentales son:

Difusión del concepto AS-i. Informar a los usuarios y proporcionar soporte técnico sobre AS-i. Estandarización de las normas AS-i y revisión periódica de éstas. Certificación de los productos que se adapten a las normas de AS-Interface,

de forma que se garantice el correcto funcionamiento de éstos en cualquier red AS-i independientemente del fabricante.

Actualmente hay 13 países que forman parte de esta asociación: Bélgica, Alemania, Francia, Gran Bretaña, Italia, Japón, Holanda, Suiza, Suecia, Estados Unidos, China, Chequia y Corea del Sur. A nivel de empresas, la lista de miembros de esta asociación cubre casi la totalidad de fabricantes de sensores y actuadores, así como multitud de empresas relacionadas con la automatización industrial.

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Características principales

Las características principales de AS-Interface son:

Especificaciones abiertas. Permite la conexión de sensores y actuadores "No AS-i" mediante módulos

activos. Ideal para la interconexión de sensores y actuadores binarios. A través del cable AS-i se transmiten tanto los datos como la alimentación. Cableado sencillo y económico. Fácil montaje, con perforación de aislamiento. Sistema Monomaestro. Gran flexibilidad de topología (árbol). Reacción rápida: máximo 5ms para intercambiar datos con hasta 31

esclavos. Velocidad de transferencia de datos de 167 Kbits/s. Máximo 100m por segmento, con posibilidad de extensión hasta 3

segmentos (300m). Permite conectar hasta 124 sensores y 124 actuadores con módulos

estándar. Permite conectar hasta 248 sensores y 186 actuadores con módulos

extendidos. Cumple con los requerimientos IP-65/HIP-6 (idóneos para ambientes

exigentes) e IP-20 (aplicaciones en cuadro). Temperatura de funcionamiento entre -25ºC y +85ºC. Transmisión por modulación de corriente, lo cual garantiza un alto grado de

seguridad. Según un estudio realizado por la Universidad de Munich, mediante una red

AS-i se puede ahorrar entre un 15% y un 30% del coste total.

AS-i se sitúa en la parte más baja de la pirámide de control, conectanto los sensores y actuadores con el maestro del nivel de campo. Los maestros pueden ser autómatas o PCs situados en los niveles bajos de control, o pasarelas que comuniquen la red AS-Interface con otras redes de nivel superior, como Profibus o DeviceNet.

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AS-Interface supone un ahorro considerable en la instalación, planificación y en el mantenimiento de máquinas e instalaciones, principalmente en los costes relacionados con los tiempos de cableado como puede observarse en la imagen. La eliminación del mazo de cables facilita la inspección de la instalación y el mantenimiento se facilita, ya que el maestro detecta fallos en los esclavos y defectos de alimentación. También se reduce el riesgo de incendio por la utilización de un único cable de alimentación, y se ahorra espacio en los armarios por la eliminación de gran cantidad de módulos de E/S y sus cables asociados.

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Otras Características son:

Empleando el nuevo perfil de la revisión v3.0 del estándar AS-i, S-7.A.A, se pueden conectar hasta 496 estadas y salidas binarias.

Longitud máxima de cable de 100 m uniendo todos los tramos, o hasta 300 m con repetidores. Con la tercera revisión de AS-i, cada tramo puede llegar a los 200m añadiendo un dispositivo especial de extensión, consiguiendo una longitud máxima de red de 600m con 2 repetidores.

La revisión 2.1 del estándar facilita la conexión de sensores y actuadores analógicos, y la revisión 3.0 aún facilia más dicha conexión.

Detección de errores en la transmisión y supervisión del correcto funcionamiento de los esclavos por parte del maestro de la red.

Cables auxiliares para la transmisión de energía: Cable Negro (24 V DC) y Rojo (220 V AC).

Componentes

Esclavos de la Red AS-i

Los Esclavos contienen la electrónica de AS-Interface y también posibilidades de conexión para sensores y actuadores, y pueden usarse en el campo o en el armario eléctrico. Los esclavos intercambian cíclicamente sus datos con un

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maestro, el cual será el encargado de gestionar el tráfico de datos a través de la red.

En un bus AS-i pueden conectarse hasta 62 esclavos. Las estructuras compactas y descentralizadas son posibles tanto en armarios eléctricos como a pie de máquina, p. ej., en módulos con un alto grado de protección.

Los esclavos As-i pueden conectarse al bus de tres formas:

Sensores / actuadores convencionales. Se conectan al bus mediante módulos de E/S.

Sensores / actuadores convencionales con capacidad de comunicación. Se conectan directamente al bus AS-i mediante una interfaz dedicada.

Sensores / actuadores integrables en AS-i. Se conectan diréctamente al bus. Pueden contenerparámetros configurables desde el maestro.

Existen dos tipos de Módulos:

Sensores / actuadores integrables en AS-i. Se conectan diréctamente al bus y pueden contenerparámetros configurables desde el maestro.

Módulos Activos.- Con Chip ASIC. Permiten la conexión de sensores y actuadores convencionales.

Módulos Pasivos.- Sin electrónica integrada. Conexión de sensores/actuadores con chip ASIC.

Los Módulos se dividen en dos partes:

Módulo de Acoplamiento.- Permite la fijación del módulo en el perfil normalizado, y su conexión conel cable AS-i.

Módulo de Usuario.- En el se encuentran las conexiones de E/S, los indicadores de funcionamiento delos sensores/actuadores, el indicador de funcionamiento del módulo,... Ejemplos: Módulo compacto4E/4S, módulo 4E/4S 230VAC, módulos con soporte para 2 ó 4 derivaciones a motor, módulosneumáticos 4E/4S,...

Esclavos Analógicos.- Son esclavos AS-i estándar.

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Perfil 7.1/7.2.- Necesitan partes especiales en el programa de usuario (controlador, bloques defunciones) para realizar las transferencias de los datos analógicos.

Perfil 7.3/7.4.- Operan con maestros AS-i extendidos, de forma que la transferencia de datos se realizaautomáticamente, no necesitando controladores ni bloques de función en el programa de usuario.

Tanto los módulos activos como los sensores y actuadores integrados en AS-i poseen un chip cuyas ventajas son:

Facilitan el diseño e implementación de sensores y actuadores AS-i por parte de los fabricantes.

Gestionan todo el proceso de comunicación con el maestro de la red. Incluyen una memoria no volátil para el almacenamiento de la dirección de

red (EEPROM). Son chips de bajo consumo, aptos para ser alimentados a través de la red

AS-i. Su tamaño es reducido, para que puedan ser integrados en sensores y

actuadores.

Fuente de Alimentación

Las Fuentes de Alimentación para el bus AS-i son específicas, ya que deben proporcionar potencia a los esclavos conectados y realizar el acoplamiento de los datos sobre la alimentación.

Proporcionan tensiones entre 29.5 y 31.5 V DC.

Normalmente son resistentes a cortocircuitos y sobrecargas. Cada segmento de la red (si se utilizan repetidores) requiere su propia

fuente de alimentación. Las salidas de los módulos se alimentan mediante fuentes auxiliares 24 V

DC a través del cable negro. La potencia máxima que podrán consumir los esclavos de la red dependen

de la fuente de alimentación que se escoja para el sistema, por lo que es conveniente hacer un estudio de la potencia que será necesaria antes de adquirir la fuente de alimentación del sistema.

La situación ideal de la fuente es junto al dispositivo o conjunto de dispositivos que mayor potencia consuman, para así limitar la circulación de corriente por el menor trozo de cable posible.

Si se utiliza un módulo extensor, la fuente deberá conectarse en el extremo del extensor no conectado al maestro, ya que es en ese tramo de la red

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donde se conectarán los esclavos. El otro estremo, al no poder conectarse esclavos en él, no requiere de fuente de alimentación.

En la imagen puede observarse la fuente de alimentación 3RX9307-0AA00 de Siemens AG que proporciona un máximo de 2.4 A.

Los Cables AS-i

Como cable de red puede emplearse cualquier bifilar de 2 x 1.5 mm2 sin apantallamiento ni trenzado, sin embargo, se recomienda utilizar el Cable Amarillo por sus virtudes:

Conectable por perforación de asilamiento. Codificación mecánica para evitar los cambios de polaridad, es decir, el

perfil del cable es asimétrico, lo que impide que sea conectado de forma inadecuada a los restantes dispositivos de la red.

Grado de protección IP65/67. Autocicatrizante, lo que permite la desconexión segura de los esclavos

manteniendo el grado de protección IP65/67. Existen módulo sin electrónica integrada que adaptan el cable AS-i a otros

normalizados, como el cable redondo con conector M12.

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Otros Cables Auxiliares utilizables en AS-i son:

Cable Negro . Se utiliza para proporcionar una alimentación auxiliar de 24 V DC a los esclavos AS-i.

Cable Rojo. Función similar al cable negro, pero para una alimentación auxiliar de 220 V AC.

Cable Amarillo Resistente. Variante adaptada para resistir materiales hostiles, engrasantes, gasolina, etc. Este cable pierde la cualidad de autocicatrización por se de un matereial distinto al cable amarillo estándar.

Cable Redondo. Es igual que el cable amarillo, pero no tiene su perfil característico.

Cable Redondo Apantallado. Idéntico al anterior, pero los hilos están recubiertos por una malla que añade inmunidad frente al ruido eléctrico.

Maestro de la Red

As-i es una red monomaestro, es decir, sólo permite la existencia de un maestro en la red. Esto posibilita que el protocolo de comunicación de la red sea mucho más sencillo, simplificando la electrónica de red.

El Maestro de una red AS-Interface es el encargado de recibir todos los datos que viajan a través de la red y enviarlos al PLC correspondiente. También es el que organiza todo el tráfico de datos y en caso de que fuera necesario pone los datos de los sensores y actuadores a disposición del PLC o de un sistema de bus superior (por ejemplo, PROFIBUS), a través de las pasarelas.

Además de todo esto, los maestros envían parámetros de configuración a los esclavos y supervisan la red constantemente suministrando datos de diagnóstico,

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por lo que son capaces de reconocer fallos en cualquier punto de la red, indicar de qué tipo de fallo se trata y determinar el esclavo que lo originó.

Los Maestros AS-i pueden ser de dos tipos: estándar o extendidos. En el primer caso, podrán direccionar 31 esclavos de tipo estándar. En el segundo caso, el maestro será capaz de direccionar hasta 62 esclavos extendidos, aunque por supuesto también permite la conexión de esclavos estándar.

En función de las capacidades del maestro se distinguen los modelos M0, M1 y M2 para los maestros estándar y M0e, M1e, M2e para los extendidos.

Algunos maestros AS-i pueden ser simultáneamente esclavos Profibus (o de otra red de nivel superior), facilitando la tarea de comunicación entre niveles, ya que hace las veces de pasarela sin la necesidad de realizar una configuración adicional.

Módulos AS-interface

Existen dos tipos de módulos conectables a la red AS-Interface:

Módulos Activos. Son aquellos módulos que integran un chip AS-i, por lo que poseen una dirección en la red (debe ser asignada con un direccionador o por el maestro). Al poseer una dirección, tendrán asignados 4 bits de entradas y 3 ó 4 bits de salidas según se emplee direccionamiento extendido o estándar, respectivamente. Estos módulos se emplean para conectar sensores y actuadores no AS-i, es decir, sensores y actuadores binarios convencionales.

Módulos Pasivos. Estos módulos no poseen electrónica integrada, es decir, sólo proporcionan medios para cambiar el tipo de cable, por ejemplo de AS-i a M12, para realizar bifurcaciones en la red en topologías de tipo árbol o como un medio de conexión de sensores y actuadores AS-i con chip integrado. Estos módulos no poseen dirección de red, ya que serán los dispositivos con electrónica AS-i integrada los que la posean.

Cada módulo se divide en dos partes:

Módulo de Acoplamiento. Proporcionan una interfaz electromecánica con el cable AS-i. La parte inferior es adecuada para su acomplamiento a un carril normalizado, mientras que la parte superior posee las cuchillas de penetración para el cable AS-i.

Módulo de Usuario. Estos módulos son específicos según la aplicación para la que estén destinados. Existen módulos de usuario que son simples recubrimientos del cable para la realización de bifurcaciones, hasta otros

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que integran un chip AS-i para la conexión de sensores y actuadores binarios. En este caso, el módulo de usuario también poseerá LEDs de diagnóstico de la red.

El procedimiento para montar los módulos AS-i es el siguiente:

Colocar el Rail DIN (35 mm) en el lugar donde se desea instalar el/los módulo/s. (Opcional)

Colocar el Módulo de Acoplamiento sobre el perfil normalizado. Encajar el Cable en la guía del módulo de acoplamiento. Si se emplease

alimentación auxiliar, colocar igualmente el cable negro o rojo sobre su guía.

Taponar los orificios no utilizados con Prensaestopas. Situar el Módulo de Usuario y atornillarlo, lo que hará que las cuchillas

penetren en el cable AS-i. Si el montaje es correcto se asegura un grado de protección IP65 ó IP67 en

función de las características de los módulos.

Módulos de Protección

Frente al peligro que en una red supone una sobretensión eléctrica proveniente de descargas atmosféricas, contactos con cables de potencia o sobretensiones de la red de transpote de energía eléctrica, nace la necesidad de proteger a todos los dispositivos que componen la red. Para ello, existen módulos de Protección contra Sobretensiones.

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Un módulo de Protección contra una sobretensión tiene un funcionamiento muy sencillo, el cual se reduce en derivar a tierra cualquier sobretensión detectada por dicho dispositivo dentro de la red mediante un cable que está fijado al módulo y a la tierra de la instalación.

Existen otros dispositivos cuya función es detectar algún defecto que se derive a tierra en algun cable de la red AS-i y en sensores o actuadores alimentados por dicho cable. Estos módulos son los denominados módulos de Detección de Defecto a Tierra.

El funcionamiento de estos dispositivos se basa en detectar una derivación a tierra y conmutar un relé interno que puede utilizarse para eliminar la alimentación del cable. Dicho defecto es memorizado en el módulo hasta que éste se resetea (pulsando Reset 2 segundos o aplicando 24VDC a la entrada Reset).

Pasarelas

Si tenemos una red lo suficientemente compleja coo para tabajar con varios sistemas de buses, como por ejemplo AS-Interface y Profibus necesitaríamos de una Pasarela.

La Pasarela, es el dispositivo que permite conectar una red tipo AS-Interface con otra de nivel superior (Profibus, DeviceNet, FIPIO, Interbus,...).

Como ejemplo, tenemos el modelo DP/AS-i LINK Advanced de Siemens (ver imagen), el cual funciona como maestro para una red AS-i y al mismo tiempo como esclavo del sistema para un bus tipo Profibus. El funcionamiento de este dispositivo se basa en suministrar señales binarias al sistema de bus superior para su posterior tratamiento con el programa del PLC.

Repetidor y Extensor

Si en la Red, se requiere prolongar la longitud del cable por una distancia superior a 100m necesitaremos de un Repetidor. Éste componente actúa como un amplificador de señal y requiere de una fuente de alimentación en cada extremo. Además permite conectar esclavos en cada lado del mismo. Tanto el Extensor como el Repetidor, pueden alcanzar un máximo de 300 metros.

Es posible conectar varios repetidores en paralelo o (un máximo de 2) en serie, de modo que la extensión máxima de red de una AS-Interface aumente de los 100m convencionales hasta 500m.

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Los beneficios del uso de un Repetidor son:

Mayores posibilidades de aplicación y mayor libertad en la concepción de instalaciones gracias a la posibilidad de prolongar el segmento AS-Interface.

Reducción de los tiempos de parada y servicio técnico en caso de defecto gracias a que se indica por separado la tensión correcta AS-Interface en cada lado.

Cuando en una Red AS-i un dispositivo que actúa como maestro está alejado del resto de sensores y actuadores, puede ser necesario añadir un Extensor. Éste, es un componente pasivo que tiene como función duplicar la longitud máxima que puede tener el cableado de un sensor o actuador en un segmento AS-Interface, es decir, tiene la capacidad de ampliar un tramo de red de 100 a 200 metros.

Además, para alimentar a los esclavos conectados al segmento de hasta 200 metros de largo no se requiere más que una fuente de alimentación, la cual, se conectará al punto más alejado de la red As-i.

(Modelo Extension Plus de Siemens)

Para el caso del extensor de la figura, el dispositivo cuenta con un conector macho M12 que permite conectarlo rápidamente con la derivación AS-Interface M12 en un grado de protección IP67.

El extensor "Extension Plug" lleva integrado un detector de subtensión que vigila la tensión del AS-Interface a fin de garantizar que al final del cable de bus aún siga habiendo la tensión necesaria. En caso de que no la hubiera, el alargador Extension Plug lo señaliza con un LED de diagnóstico situado en la parte superior del dispositivo.

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Terminal de Direccionamiento

Los esclavos por defecto traen almacenada la dirección '0'. Como cada esclavo en una Red AS-i necesita de una dirección propia, (ya que en el caso de que varios de ellos tengan una misma dirección se producirán errores en la red) se necesita de un dispositivo capaz de asignar a cada esclavo una dirección única. Esa tarea es la labor del Terminal de Direccionamiento.

El terminal de direccionamiento reconoce al esclavo y le asigna una dirección comprendida entre la 01 y la 31. Además, incorporan un conector M12 para sensores o actuadores inteligentes.

Otras características que tienen los Terminales de Direccionamiento son:

Realizan test de funcionamiento a los esclavos. Diagnósticos para sensores digitales y analógicos. Son capaces de detectar la completa configuración del sistema. Tienen memoria. Hacen la función de pasarela con el PC.

Comunicación

Hacer: Protocolo de comunicación, método de acceso al bus, telegrama, ...

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Fases Operativas

Una Red AS-Interface cuenta con tres Fases Operativas:

1. Inicialización (off-line).o Se copian los parámetros al campo específico.o Las imágenes de E/S y las tablas LDS, LAS y LPS están en su

estado inicial.2. Arranque.

Consta de 2 fases:o Identificación: Se detectan los esclavos (LDS). Compara el perfil de

los esclavos reconocidos con la configuración de referencia del maestro.

o Activación: Activa los esclavos y genera LAS. Si el maestro está en modo protegido sólo se activan los esclavos que se ajustan a la configuración nominal, si no se activan todos los esclavos reconocidos.

3. Modo Normal.o Intercambio cíclico de datos entre el maestro y los esclavos activos.o Gestión de peticiones de la aplicación de control supervisora

(Transmisión de parámetros, modificación de direcciones,...)o Registro de nuevos esclavos detectados.

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Funcionamiento

El Funcionamiento de una Red basada en AS-interfacese puede ver en la siguiente imagen:

AS-i es una red monomaestro que funciona mediante polling cíclico, es decir, hay un único maestro que direcciona uno a uno a los esclavos y realiza la comunicación con ellos. El maestro de la red puede establecer una comunicación no cíclica con algún esclavo para adaptar su configuración o en la fase de arranque de la red.

La red es de difusión, por lo que en cada trama se ha de indicar la dirección del esclavo con el que se establecerá la comunicación. El mensaje del maestro incluye los datos o la función que envía al esclavo y es devuelto por éste con los datos solicitados por el maestro.

Los esclavos de AS-Interface deben tener asignada una dirección.

Inicialmente traen almacenada de fábrica la dirección 0. Esta dirección provoca que el esclavo no sea direccionado por el maestro de la red.

La dirección se asigna mediante un terminal de direccionamiento o através del maestro de la red.

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La dirección ha de ser única, y debe estar comprendida entre 1 y 31. Si se utiliza el método de direccionamiento extendido, se ha de incluir en la dirección el modificador A o B.

El esclavo almacenará su dirección en una memoria no volátil (EEPROM), de forma que un fallo en la alimentación no provoque su pérdida y el consiguiente problema de funcionamiento que conllevaría.

Cada dirección AS-i tiene asignado un byte de datos, de forma que pueden conectarse 4 dispositivos de entrada binarios y 4 de salida por esclavo.

Si se utiliza direccionamiento extendido, uno de los bits de salida se utilizan para extender la dirección, por lo que se pueden conectar 4 dispositivos de entrada binarios y 3 de salida por esclavo.

Si un esclavo se conecta diréctamente a la red, ocupará la dirección completa.

Cuando el Maestro quiere acceder a la información del esclavo es el maestro quien gestiona toda la comunicación, realizando una llamada a cada uno de los esclavos a los que quiere consultar y esperando su respuesta.

Ajuste Electrónico de Direcciones:

1. Se debe asignar a cada esclavo una dirección única en el bus (01-31,A/B).2. Por defecto traen la dirección '0'.3. La dirección se almacena de forma no volátis en el esclavo (EEPROM).

Seguridad de Funcionamiento y Flexibilidad:

1. Supervisión de la tensión en la línea por parte del maestro.2. Supervisión de los datos transmitidos por parte del maestro.3. Detección de errores de transmisión.4. Detección de fallo en los esclavos.5. La incorporación de nuevos esclavos AS-i no perturba al sistema.

Datos Cuantitativos:

1. Máximo 31 esclavos estándar o 62 con espacio de direcciones extendido.2. Tiempo de ciclo máximo de 5ms (estándar) o 10ms (extendido).3. 124 entradas y 124 salidas binarias (estándar) ó 248 entradas y 186 salidas

(extendido).

AS-Interface emplea un método de transmisión basado en modulación de corriente, lo que permite un alto grado de seguridad e inmunidad frente a ruidos.

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Otros aspectos que añaden seguridad a la red AS-i son:

El maestro supervisa la tensión en la línea. El maestro supervisa la transmisión de datos através de la red. El protocolo de comunicación incluye un bit de paridad para la detección de

errores. El maestro de la red detecta fallos en los esclavos. La incorporación de nuevos esclavos a la red no perturba su

funcionamiento. Grado de protección IP65/67.

Recursos externos

Hacer: Enlaces documentos y páginas web sobre AS-i. Topologías de red

Debido al principio de funcionamiento empleado no hay limitaciones en cuanto a topología. Los esclavos pueden conectarse en Bus, Estrella, Anillo, Rama y Árbol.

La libertad de topologías permite que cada esclavo se conecte en el punto más cercano a la red, o en el más accesible, facilitando considerablemente la tarea del cableado e instalación de los sensores y actuadores.

Para reralizar bifurcaciones y ramificaciones se deben emplear módulos pasivos, ya que estos permiten mantener el grado de protección y seguridad de la red (IP65).

En una red AS-i no existen condicionantes para la colocacion de los esclavos en el bus, sin embargo, la longitud total del cable puede ser un condicionante ya que no deberá superar los 100m. En caso de que se necesitara una longitud mayor habría que usar extensores y repetidores.

PROTOCOLO CAN BUS

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Can-Bus es un protocolo de comunicación en serie desarrollado por Bosch para el intercambio de información entre unidades de control electrónicas del automóvil. Can significa Controller Area Network (Red de área de control) y Bus, en informática, se entiende como un elemento que permite transportar una gran cantidad de información. Este sistema permite compartir una gran cantidad de información entre las unidades de control abonadas al sistema, lo que provoca una reducción importante tanto del número de sensores utilizados como de la cantidad de cables que componen la instalación eléctrica. De esta forma aumentan considerablemente las funciones presentes en los sistemas del automóvil donde se emplea el Can-Bus sin aumentar los costes, además de que estas funciones pueden estar repartidas entre dichas unidades de control.

¿Cuáles son las principales características del protocolo CAN?

La información que circula entre las unidades de mando a través de los dos cables (bus) son paquetes de 0 y 1 (bit) con una longitud limitada y con una estructura definida de campos que conforman el mensaje. Uno de esos campos actúa de identificador del tipo de dato que se transporta, de la unidad de mando que lo trasmite y de la prioridad para trasmitirlo respecto a otros. El mensaje no va direccionado a ninguna unidad de mando en concreto, cada una de ellas reconocerá mediante este identificador si el mensaje le interesa o no. Todas las unidades de mando pueden ser trasmisoras y receptoras, y la cantidad de las mismas abonadas al sistema puede ser variable (dentro de unos límites). Si la situación lo exige, una unidad de mando puede solicitar a otra una determinada información mediante uno de los campos del mensaje (trama remota o RDR). Cualquier unidad de mando introduce un mensaje en el bus con la condición de que esté libre, si otra lo intenta al mismo tiempo el conflicto se resuelve por la prioridad del mensaje indicado por el identificador del mismo. El sistema está dotado de una serie de mecanismos que aseguran que el mensaje es trasmitido y recepcionado correctamenteCuando un mensaje presenta un error, es anulado y vuelto a trasmitir de forma correcta, de la misma forma una unidad de mando con problemas avisa a las

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demás mediante el propio mensaje, si la situación es irreversible, dicha unidad de mando queda fuera de servicio pero el sistema sigue funcionando.

Elementos de un sistema Can Bus

Cables: La información circula por dos cables trenzados que unen todas las unidades de control que forman el sistema. Esta información se trasmite por diferencia de tensión entre los dos cables, de forma que un valor alto de tensión representa un 1 y un valor bajo de tensión representa un 0. La combinación adecuada de unos y ceros conforman el mensaje a trasmitir. En un cable los valores de tensión oscilan entre 0V y 2.25V, por lo que se denomina cable L (Low) y en el otro, el cable H (High) lo hacen entre 2.75Vy 5V. En caso de que se interrumpa la línea H o que se derive a masa, el sistema trabajará con la señal de Low con respecto a masa, en el caso de que se interrumpa la línea L, ocurrirá lo contrario. Esta situación permite que el sistema siga trabajando con uno de los cables cortados o comunicados a masa, incluso con ambos comunicados también sería posible el funcionamiento, quedando fuera de servicio solamente cuando ambos cables se cortan. Es importante tener en cuenta que el trenzado entre ambas líneas sirve para anular los campos magnéticos, por lo que no se debe modificar en ningún caso ni el paso ni la longitud de dichos cables. Elemento de cierre o terminador: Son resistencias conectadas a los extremos de los cables H y L. Sus valores se obtienen de forma empírica y permiten adecuar el funcionamiento del sistema a diferentes longitudes de cables y número de unidades de control abonadas, ya que impiden fenómenos de reflexión que pueden perturbar el mensaje. Estas resistencias están alojadas en el interior de algunas de las unidades de control del sistema por cuestiones de economía y seguridad de funcionamiento.

Controlador:

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Es el elemento encargado de la comunicación entre el microprocesador de la unidad de control y el trasmisor-receptor. Trabaja acondicionando la información que entra y sale entre ambos componentes. El controlador está situado en la unidad de control, por lo que existen tantos como unidades estén conectadas al sistema. Este elemento trabaja con niveles de tensión muy bajos y es el que determina la velocidad de trasmisión de los mensajes, que será más o menos elevada según el compromiso del sistema. Así, en la línea de Can-Bus del motor-frenos-cambio automático es de 500 K baudios, y en los sistema de confort de 62.5 K baudios. Este elemento también interviene en la necesaria sincronización entre las diferentes unidades de mando para la correcta emisión y recepción de los mensajes. Transmisor / Receptor: El trasmisor-receptor es el elemento que tiene la misión de recibir y de trasmitir los datos, además de acondicionar y preparar la información para que pueda ser utilizada por los controladores. Esta preparación consiste en situar los niveles de tensión de forma adecuada, amplificando la señal cuando la información se vuelca en la línea y reduciéndola cuando es recogida de la misma y suministrada al controlador. El trasmisor-receptor es básicamente un circuito integrado que está situado en cada una de las unidades de control abonadas al sistema, trabaja con intensidades próximas a 0.5 A y en ningún caso interviene modificando el contenido del mensaje. Funcionalmente está situado entre los cables que forman la línea Can-Bus y el controlador.

¿Cómo funciona el sistema Can-Bus?

Las unidades de mando que se conectan al sistema Can-Bus son las que necesitan compartir información, pertenezcan o no a un mismo sistema. En automoción generalmente están conectadas a una línea las unidades de control del motor, del ABS y del cambio automático, y a otra línea (de menor velocidad) las unidades de control relacionadas con el sistema de confort. El sistema Can-Bus está orientado hacía el mensaje y no al destinatario. La información en la línea es trasmitida en forma de mensajes estructurados en la que una parte del mismo es un identificador que indica la clase de dato que contiene. Todas las unidades de control reciben el mensaje, lo filtran y solo lo emplean las que necesitan dicho dato. Naturalmente, la totalidad de unidades de control abonadas al sistema son capaces tanto de introducir como de recoger mensajes

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de la línea. Cuando el bus está libre cualquier unidad conectada puede empezar a trasmitir un nuevo mensaje. En el caso de que una o varias unidades pretendan introducir un mensaje al mismo tiempo, lo hará la que tenga una mayor prioridad. Esta prioridad viene indicada por el identificador. El proceso de trasmisión de datos se desarrolla siguiendo un ciclo de varias fases: Suministro de datos: Una unidad de mando recibe información de los sensores que tiene asociados (r.p.m. del motor, velocidad, temperatura del motor, puerta abierta, etc.) Su microprocesador pasa la información al controlador donde es gestionada y acondicionada para a su vez ser pasada al trasmisor-receptor donde se transforma en señales eléctricas. Trasmisión de datos: El controlador de dicha unidad transfiere los datos y su identificador junto con la petición de inicio de trasmisión, asumiendo la responsabilidad de que el mensaje sea correctamente trasmitido a todas las unidades de mando asociadas. Para trasmitir el mensaje ha tenido que encontrar el bus libre, y en caso de colisión con otra unidad de mando intentando trasmitir simultáneamente, tener una prioridad mayor. A partir del momento en que esto ocurre, el resto de unidades de mando se convierten en receptoras. Recepción del mensaje: Cuando la totalidad de las unidades de mando reciben el mensaje, verifican el identificador para determinar si el mensaje va a ser utilizado por ellas. Las unidades de mando que necesiten los datos del mensaje lo procesan, si no lo necesitan, el mensaje es ignorado.

El sistema Can-Bus dispone de mecanismos para detectar errores en la trasmisión de mensajes, de forma que todos los receptores realizan un chequeo del mensaje analizando una parte del mismo, llamado campo CRC. Otros mecanismos de control se aplican en las unidades emisoras que monitorizan el nivel del bus, la presencia de campos de formato fijo en el mensaje (verificación de la trama), análisis estadísticos por parte de las unidades de mando de sus propios fallos etc. Estas medidas hacen que las probabilidades de error en la emisión y recepción de mensajes sean muy bajas, por lo que es un sistema extraordinariamente seguro.

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El planteamiento del Can-Bus, como puede deducirse, permite disminuir notablemente el cableado en el automóvil, puesto que si una unidad de mando dispone de una información, como por ejemplo, la temperatura del motor, esta puede ser utilizada por el resto de unidades de mando sin que sea necesario que cada una de ellas reciba la información de dicho sensor. Otra ventaja obvia es que las funciones pueden ser repartidas entre distintas unidades de mando, y que incrementar las funciones de las mismas no presupone un coste adicional excesivo.

¿Cómo se diagnóstica el Can-Bus?

Los sistemas de seguridad que incorpora el Can-Bus permiten que las probabilidades de fallo en el proceso de comunicación sean muy bajas, pero sigue siendo posible que cables, contactos y las propias unidades de mando presenten alguna disfunción. Para el análisis de una avería, se debe tener presente que una unidad de mando averiada abonada al Can-Bus en ningún caso impide que el sistema trabaje con normalidad. Lógicamente no será posible llevar a cabo las funciones que implican el uso de información que proporciona la unidad averiada, pero sí todas las demás. Por ejemplo, si quedase fuera de servicio la unidad de mando de una puerta, no funcionaría el cierre eléctrico ni se podrían accionar el del resto de las puertas. En el supuesto que la avería se presentara en los cables del bus, sería posible accionar eléctricamente la cerradura de dicha puerta, pero no las demás. Recuérdese que esto solo ocurriría si los dos cables se cortan o se cortocircuitan a masa. También es posible localizar fallos en el Can-Bus consultando el sistema de auto diagnosis del vehículo, donde se podrá averiguar desde el estado de funcionamiento del sistema hasta las unidades de mando asociadas al mismo, pero necesariamente se ha de disponer del equipo de chequeo apropiado.

¿Cómo diagnosticar vehículos que soportan EOBD/OBD2 sobre CAN?

Para la diagnosis de averías del grupo motor de vehículos que soporten EOBD/OBD2 sobre CAN, se puede utilizar el Mobydic Premium 3100, Mobydic Plus 2600 y el dispositivo Intelidrive.

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PROTOCOLO PROFINET

PROFInet se desarrolló con el objetivo de favorecer un proceso de convergencia entre la automatización industrial y la plataforma de tecnología de la información de gestión corporativa y redes globales de las empresas. PROFInet se aplica a los sistemas de automatización distribuida basados en Ethernet que integran los sistemas de bus de campo existentes, por ejemplo PROFIBUS, sin modificarlos.

PROFInet es una solución de automatización distribuida: el modelo de componentes PROFInet divide el sistema general en módulos tecnológicos. El modelo de E/S de PROFInet contribuye a la integración de periféricos sencillos distribuidos. En este caso se mantiene la visualización de datos de entrada y salida de PROFIBUS. Visualización de componentes Visualización de datos de E/S.

Dependiendo de los requisitos concretos, PROFInet ofrece tres modelos de comunicación con distintas prestaciones:

- Modelo TCP/IP y DCOM para aplicaciones en las que el tiempo no es crítico.

- Tiempo real flexible (SRT, del inglés Soft Real Time) para aplicaciones típicas de automatización en tiempo real (ciclo de tiempo de 10 ms):

La funcionalidad de tiempo real se utiliza para datos de proceso donde el tiempo resulta crítico, es decir, con datos de usuario cíclicos o alarmas controladas por eventos. PROFINET utiliza un canal de comunicaciones en tiempo real optimizado para las necesidades de tiempo real de los procesos de automatización. De este modo se minimizan los tiempos de ciclo y se mejora el rendimiento a la hora de actualizar los datos de proceso. Las prestaciones son comparables a las de los buses de campo, y se permiten unos tiempos de respuesta de entre 1 y 10 ms. Al mismo tiempo se reduce considerablemente la potencia de procesador necesaria en el dispositivo para la comunicación. En esta solución se pueden utilizar componentes de red estándar.

Los switches de SIMATIC NET permiten, además, una transferencia de datos optimizada. Para ello se establecen prioridades en los paquetes de datos según la norma IEE 802.1Q. En función de estas prioridades, los componentes de red

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controlan el flujo de datos entre los dispositivos. Para los datos en tiempo real se utiliza la prioridad 6 (el segundo nivel más alto) como la prioridad estándar. Esto garantiza un tratamiento preferente con respecto a otras aplicaciones que tienen asignados niveles de prioridad más bajos.

- Tiempo real isócrono (IRT) para aplicaciones de control de movimiento (ciclos de 1 ms):

La comunicación en tiempo real asistida por hardware, conocida como Isochronous Real-Time (IRT), está disponible para aplicaciones especialmente exigentes, como el control de movimiento, y aplicaciones de alto rendimiento en automatización manufacturera. Con IRT se consigue un tiempo de ciclo inferior a 1 ms con una fluctuación de menos de 1 μs. Para ello, el ciclo de comunicaciones se divide en una parte determinista y otra abierta. Los telegramas IRT cíclicos se transmiten por el canal determinista; los telegramas RT y TCP/IP, por el canal abierto. Por lo tanto, los dos tipos de transmisión de datos coexisten sin interferir entre sí. Por ejemplo, los usuarios pueden conectar un ordenador portátil a cualquier ubicación de la planta para acceder a los datos de los dispositivos sin que esto afecte al control isócrono.

La aceptación de PROFInet en el mercado depende, entre otras cosas, de si los sistemas de bus de campo existentes pueden o no ampliarse con PROFInet sin incurrir en grandescostes. Los sistemas de bus de campo (PROFIBUS, por ejemplo) pueden integrarse de dos formas distintas.

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- Integración de unidades de bus de campo a través de proxies: cada unidad de campo representa un componente PROFInet independiente cuya comunicación con otros componentes se configura mediante el editor de conexiones de PROFInet. En este caso, el proxy representa a todas las unidades de campo de la comunicación Ethernet.

- Integración de aplicaciones de bus de campo: el segmento de un bus de campo representa un componente de PROFInet independiente y cuyo proxy (por ejemplo, un control) incluye una interfaz PROFInet. De este modo se dispone de todas las funciones del bus de campo subordinado como si se tratase de un componente de Ethernet.

Modelo de componentes

Normalmente, los sistemas se componen de varias subunidades que, en tanto que módulos tecnológicos, funcionan de manera bastante autónoma y se coordinan entre sí mediante un número gestionable de señales de sincronización, control de secuencia e intercambio de información.

El modelo de componentes de PROFInet se basa en este tipo de módulos tecnológicos compuestos de una combinación de sistemas mecánicos,

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electrónicos y programas de usuario, es decir, las partes propias de una unidad inteligente.

Externamente, la interfaz del componente tecnológico se define de modo que pueda comunicarse con otros componentes pertenecientes al sistema distribuido.

Desde la interfaz sólo se puede acceder a las variables necesarias para interactuar con otros componentes. En el caso de la ingeniería de sistemas, la comunicación entre los componentes y sus dispositivos está definida por la interconexión entre las interfaces de los componentes y la aplicación específica.

Los componentes PROFInet generados se interconectan con una aplicación a través del editor de conexiones de PROFInet, con sólo pulsar con el ratón en una librería. Esta interconexión sustituye la dificultosa programación de las relaciones de comunicación por una sencilla configuración gráfica.

PROFInet I/O

El modelo de componentes PROFInet resulta adecuado para unidades de campo inteligentes y controladores programables. Al igual que con PROFIBUS, la visualización de las entradas y salidas de PROFINET permite acceder a la descripción de las unidades de campo, con lo que, además, se integran los periféricos distribuidos en PROFInet.

La principal función de esta integración es que el programa usuario PLC procese los datos de entrada y salida de las unidades de campo distribuidas.

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PROFInet I/O ofrece elementos de protocolo para las funciones siguientes:

- Transmisión cíclica de datos productivos.

- Transmisión acíclica de alarmas.

- Transmisión acíclica de datos de proceso y de diagnóstico.

La definición de PROFInet I/O se basa en la norma IEC 61158 de modelos de dispositivos. Esta especificación admite los siguientes requisitos: conversión sencilla de un dispositivo PROFIBUS DP contemporáneo (master o slave) a un dispositivo PROFInet I/O(controlador de E/S o dispositivo de E/S) y, siempre que sea posible,manteniendo la misma visualización de los dispositivos de E/S que la disponible en la actualidad con dispositivos esclavos de PROFIBUS DP (desde el punto de vista técnico, HMI, programa de usuario, servidor OPC...).

Comunicación en tiempo real:

Tiempo real flexible (SRT). Para poder satisfacer las exigencias de tiempo real de la automatización en tiempos de ciclo inferiores a 10 ms, la versión 2 de PROFInet especificó un canal de comunicaciones en tiempo real optimizado basado en Ethernet (Capa 2). Esta solución reduce los tiempos de ejecución de la pila de comunicación y mejora el rendimiento en lo que se refiere a la velocidad de actualización de los datos de automatización.

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El tiempo real isócrono (IRT) está disponible en la versión 3 de PROFInet. PROFInet responderá así a los requisitos de tiempo real estricto de las aplicaciones de control de movimiento (150 ejes con tiempos de ciclo de 1 ms y pulsaciones de 1 μs).

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PROTOCOLO DeviceNet

Presentado en 1994, DeviceNet es un implementación del protocolo Common Industrial Protocolo (CIP) para redes de comunicaciones industriales. Desarrollado originalmente por la Allen-Bradley, tuvo su tecnología transferida para la ODVA que, desde entonces, mantiene, divulga y promueve el DeviceNet y otras redes basadas en el protocolo CIP1 . Además de esto, utiliza el protocolo Controller Area Network (CAN) para enlace de datos y acceso al medio, camadas 2 y 1 del modelo OSI/ISO, respectivamente. Utilizado principalmente en el ínter ligación de controladores industriales y dispositivos de entrada/salida (I/O), el protocolo sigue el modelo productor-consumidor, suporta múltiplos modos de comunicación y posee prioridad entre mensajes. Es un sistema que puede ser configurado para operar tanto en una arquitectura maestro-esclavo cuanto en una arquitectura distribuida punto a punto. Además de esto, define dos tipos de mensajes, I/O (datos de proceso) y explicita (configuraron y parametrización). Tiene también mecanismos de detección de direcciones duplicados e asolamiento de los nudos en caso de falla críticas. Una red DeviceNet puede contener hasta 64 dispositivos, diseccionados de 0 a 63. Cualquier uno de estés puede ser utilizado. No hay cualquiera restricción, sin embargo se deba evitar el 63, pues este acostumbra ser utilizado para fines de comisión.

CAPA Física

DeviceNet utiliza una topología de red tipo tronco/derivación que permite que tanto la fijación de señal cuanto de alimentación estén presentes en el mismo cable. Esta alimentación, próvida por una fuente conectada directamente en la red, suple los transceivers CAN de los nudos, y tiene las siguientes características: ; 24Vdc; ; Salida DC aislada de la entrada AC; ; Capacidad de corriente compatible con los equipamientos instalados. El tamaño total de la red varía de acuerdo con la taja de transmisión utilizada, conforme mostrado en la tabla abajo.

Para evitar reflexiones de señal en la línea, recomendase la instalación de resistores de terminación en las extremidades de la red, pues la falta de estés, puede provocar errores intermitentes. Este resistor debe poseer las siguientes características, conforme especificación del protocolo: 121Ω; 0,25W; 1% de

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tolerancia. En Devicenet, diversos tipos de conectores pueden ser utilizados, tanto cerrados como abiertos. La definición del tipo a ser utilizado dependerá de la aplicación y del ambiente de operación del equipamiento. El SSW-07/SSW-08 utiliza un conector del tipo plug-in de 5 vías cuya distribución esta mostrada en la sección 2. Para una descripción completa de los conectores utilizados por el DeviceNet consulte la especificación del protocolo.

CAPA de Enlace de Datos

La camada de enlace de datos del DeviceNet es definida por la especificación del CAN, el cual define dos estados posibles; dominante (nivel lógico o) y recesivo (nivel lógico 1). Un nudo puede llevar a la red al estado dominante para transmitir alguna información. Así, el baramiento solamente estará en estado recesivo de no haber nudos transmisores en estado dominante. CAN utiliza el CSMA/NBA para acceder el medio físico. Esto significa que un nudo, antes de transmitir, debe verificar si el barramiento está libre. Caso esté, entonces él puede iniciar la transmisión de su telegrama. Caso no esté, debe aguardar. Se mas de un nudo acceder a la red simultáneamente, un mecanismo basado en prioridad de mensaje entrará en acción para decidir cuál de ellos tendrá prioridad sobre el otro. Este mecanismo es no destructivo, o sea, el mensaje es preservado mismo que ocurra colisión entre dos o más telegramas. CAN define cuatro tipos de telegramas (data, remote, overload, error). De estos, DeviceNet utiliza apenas el frame de datos (data frame) y el frame de errores (error frame). Datos son intercambiados utilizándose el frame de datos. La estructura de este frame es mostrada en la figura 1.1. Ya los errores son indicados a través del frame de errores. CAN posee una verificación y un confinamiento de errores bastante robusto. Esto garantiza que un nudo con problemas no perjudique la comunicación en la red. Para una descripción completa de los errores, consulte la especificación del CAN.

CAPA de Transporte y Red

DeviceNet requiere que una conexión sea establecida antes de que haga cambio de datos con el dispositivo. Para establecer esta conexión, cada nudo DeviceNet

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debe implementar el Unconnected Message Manager (UCMMO) o el Group 2 Unconnected Port. Estés dos mecanismos de afijación utilizan mensajes del tipo explicit para establecer la conexión, que a seguir será utilizada para el cambio de datos de proceso entre un nudo y otro. Este cambio de datos utiliza mensajes del tipo I/O (ver ítem 1.2.7). Los telegramas DeviceNet son clasificados en grupos, el cual definen funciones y prioridades específicas. Estés telegramas utilizan el campo identificador (11 bits) del frame de datos CAN para identificar únicamente cada una de la mensajes, garantizando así el mecanismo de prioridades CAN. Un nudo DeviceNet puede ser cliente, servidor o ambos. Además de esto, clientes y servidores pueden ser productores y/o consumidores de mensajes. En un típico nudo cliente, por ejemplo, su conexión producirá requisiciones y consumirá respuestas. Otras conexiones de clientes o servidores apenas consumirán mensajes. O sea, el protocolo prevé diversas posibilidades de conexión entre los dispositivos. El protocolo dispone también de un recurso para detección de nudos con dirección (MAC ID) duplicados. Evitar que direcciones duplicados ocurran es, en general, más eficiente que intentar localízalos después.

Modos de Comunicación

El protocolo DeviceNet tiene dos tipos básicos de mensajes I/O y explicit. Cada uno de ellos es adecuado a un determinado tipo de dato, conforme descrito abajo:

I/O: tipo de telegrama síncrono dedicado a desplazamiento de datos prioritarios entre un productor y uno más consumidores. Dividen de acuerdo con el método de cambio de datos. Los principales son

: - Polled: método de comunicación en que el maestro envía un telegrama a cada uno de los esclavos de su lista (scan list). Así que recibe la solicitación, el esclavo responde prontamente la solicitación del maestro. Este proceso es repetido hasta que todos sean consultados, reiniciando el ciclo.

- Bit-strobe: método de comunicación de donde el maestro envía para la rede un telegrama conteniendo 8 bytes de datos. Cada bit de estos 8 bytes representan un esclavo que, se diseccionado, responde de acuerdo con el programado.

- Change os state: método de comunicación donde el cambio de datos entre maestro y esclavo ocurre apenas cuando haber cambio en los valores monitoreados/controlados, hasta un cierto límite de tiempo. Cuando este límite es atingido, la transmisión y recepción ocurrieran mismas que no tenga alteración. La configuración de esta variable de tiempo es hecha en el programa de configuración de red.

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- Cyclic: otro método de comunicación muy parecido al anterior. La única diferencia queda por cuenta e la producción y consumo de mensajes. En este tipo, todo cambio de datos ocurre en intervalos regulares de tiempo, independiente de haber sido alterados o no. Este periodo también es ajustado en el software de configuración de red. ;

Explicit: tipo de telegrama de uso general y no prioritario. Utilizado principalmente en tareas asíncronas tales como parametrización y configuración del equipamiento.

Conjunto de Conexión Predefinidas Maestro/Esclavo

DeviceNet emplea fundamentalmente un modelo de mensajes punto a punto. Sin embargo, es bastante común utilizar un esquema predefinido de comunicación basado en el mecanismo maestro/esclavo. Este esquema emplea un movimiento simplificado de mensajes del tipo I/O muy común en aplicaciones de control. La ventaja de este método esta en los requisitos necesarios para rodarlo, en general menores se comparados al UCMM. Hasta mismo dispositivos simples con recursos limitados (memoria, procesador de 8 bits) son aptos de ejecutar el protocolo.

Bibliografía

Creus, A. (2011). Instrumentación industrial Octava Edición. Ciudad de Mexico: Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V.

Drupal. (s.f.). FullCustom; Electronics, Modding, Tuning. Recuperado el 19 de 10 de 2015, de http://www.fullcustom.es/guias/can-bus-definicion

Industriais, S. E. (s.f.). PROFIBUS. Recuperado el 19 de 10 de 2015, de http://www.smar.com/espanol/profibus

Perez, E. M. (2009). Automatas Programables y Sistemas de Automatizacion. Barcelona, España: MARCOMBO.

Piña, T. V. (s.f.). Bus de Sensores y Actuadores AS-interface. Recuperado el 19 de 10 de 2015, de http://uhu.es/antonio.barragan/book/export/html/125.

WEG. (s.f.). WEG Seleccion de Productos; Manual De Comunicacion DeviceNet. Recuperado el 19 de 10 de 2015, de http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-ssw08-manual-de-comunicacion-devicenet-10000046974-manual-espanol.pdf

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Protocolos Industriales

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